串的基本运算：定义、操作与模式匹配

"本资源主要介绍了串的基本概念和运算，包括串的定义、串的存储方式、以及一系列针对串的操作，如求串长、串赋值、连接、比较、子串提取、定位、插入、删除和替换。这些内容是数据结构中的重要组成部分，特别是对于理解和处理字符串数据具有基础性作用。" 在计算机科学中，"串"是一种特殊的数据结构，它由零个或多个字符组成，可以用来表示文本信息。串的基本单位是字符，每个字符可以用si来表示（1<=i<=n），n为串的长度。如果n为零，则表示空串。例如，s1="book"，而s2=""是一个空串。 串的运算包括以下几种常见操作： 1. **求串长**：`StrLength(s)`，这个函数返回串s中字符的数量。比如，对于串s1="abc123"，`StrLength(s1)`的结果是6。 2. **串赋值**：`StrAssign(s1, s2)`，此操作将s2的值赋给s1，覆盖s1原有的值。若s1="abc123"，s2="bhjkl433"，执行`StrAssign(s1, s2)`后，s1和s2都将变为"bhjkl433"。 3. **连接操作**：`StrConcat(s1, s2, s)`或`StrConcat(s1, s2)`，它将两个串s1和s2连接起来，形成一个新的串s。例如，如果s1="hello"，s2="world"，那么`StrConcat(s1, s2)`会得到"helloworld"。 4. **串比较**：`StrCmp(s1, s2)`，用于比较两个串是否相等，或者它们之间的顺序。相等意味着两串长度相同且对应位置的字符相同。 5. **求子串**：`SubStr(t, s, i, len)`，从主串s中提取从位置i开始的长度为len的子串，形成新串t。例如，s="hello"，`SubStr(t, s, 1, 3)`会得到"hel"。 6. **子串定位**：`StrIndex(s, t)`，找出子串t在主串s中首次出现的位置。如果s="helloworld"，t="world"，`StrIndex(s, t)`返回的位置是6。 7. **串插入**：`StrInsert(s, i, t)`，在串s的第i个位置插入子串t。比如，s="hello"，t="world"，`StrInsert(s, 6, t)`将得到"hello" -> "helloworld"。 8. **串删除**：`StrDelete(s, i, len)`，从串s的第i个位置开始删除长度为len的子串。如s="hello"，`StrDelete(s, 1, 3)`会得到"lo"。 9. **串替换**：`StrRep(s, t, r)`，在串s中将所有出现的子串t替换为r。例如，s="hello"，t="ll"，r="ee"，`StrRep(s, t, r)`将得到"heeeo"。 除了上述的基本运算，串还可以通过不同的存储方式来优化处理，如顺序存储和堆式存储。此外，串的模式匹配是字符串处理中的一个重要问题，常见的算法有朴素的BF算法和更高效的KMP算法。 理解并熟练掌握这些串的基本运算，对于编写处理字符串的程序至关重要，无论是简单的文本操作还是复杂的文本分析任务，这些基础知识都是不可或缺的。