数据结构:串的定义与操作解析
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更新于2024-07-03
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“数据结构教学课件:第7讲 串.pdf”
在计算机科学中,数据结构是组织和存储数据的方式,以便高效地访问和管理这些数据。本讲内容聚焦于数据结构中的一个重要概念——串(String)。串是由零个或多个字符组成的有限序列,它可以是字母、数字或其他符号。串在编程语言中被广泛使用,用于处理文本信息。
串的类型定义通常包括以下几个关键概念:
1. **空串**:长度为零的串,不包含任何字符,用‘’表示。
2. **空白串**:由一个或多个空格组成的串。空串与空白串不同,如‘’是长度为1的空白串,而‘’是长度为0的空串。
3. **子串**:在主串中,任意连续字符组成的子序列。空串是任意串的子串,每个串也是其自身的子串。例如,‘is’是‘Thisisastring’的子串,且在主串中首次出现的位置是3。
串的抽象数据类型(ADT)是对串进行操作的一种形式化描述,它定义了串的数据结构和相关的操作。在C语言中,我们可以使用以下函数来操作串:
- **长度计算**:`strlen()` 函数用于计算串的长度,例如 `strlen(s1)` 返回 `s1` 的长度13。
- **复制**:`strcpy()` 函数用于将一个串复制到另一个串,如 `strcpy(s3, s1)` 将 `s1` 复制到 `s3`,使得 `s3 = ‘dirtreeformat’`。
- **连接**:`strcat()` 函数将一个串追加到另一个串的末尾,如 `strcat(s3, ’/’)` 后再 `strcat(s3, s2)`,最终使 `s3 = ‘dirtreeformat/file.mem’`。
除了上述基本操作,还有其他串操作,如查找(`strstr()`)、比较(`strcmp()`)和插入(需要自定义函数实现)。理解并熟练掌握这些操作对于编写涉及字符串处理的程序至关重要,特别是在文件系统、文本处理、搜索算法等领域。
串的表示和实现是数据结构课程中的重要部分。常见的串存储方式有:
1. **定长顺序存储**:在数组中预先分配固定长度的空间来存储串,适用于串长度固定的场景。
2. **堆分配存储**:使用动态内存分配,根据需要分配和释放空间,适用于串长度变化的情况。
3. **块链存储**:使用链表结构,每个节点存储一个固定长度的字符块,适用于大串处理和节省内存空间。
不同的存储方式各有优缺点,选择哪种方式取决于应用场景和性能需求。例如,顺序存储便于随机访问,但不适合频繁的插入和删除;而链式存储则更灵活,适合动态增长的串。
串的表示和操作是数据结构的基础,理解这些概念和方法对于学习高级算法和数据结构,以及解决实际问题具有重要意义。在软件开发中,有效地处理和操作字符串能显著提高代码的效率和质量。
2022-06-16 上传
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2022-06-16 上传
2022-06-28 上传
2022-06-16 上传
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