串的概念与操作：从逻辑结构到模式匹配

“算法与数据结构：7、8-串.pdf”文档主要涵盖了串（String）的概念，存储结构，以及模式匹配算法。这是计算机科学中基础且重要的知识领域，特别是对于编程和数据处理。 串，作为一种逻辑结构，是零个或多个字符组成的有限序列。它可以用S=‘a1a2a3…an’来表示，其中n表示串的长度，可以为0。引号用于区分串与其他类型的标识符，如变量名和数值常量。串有多种特殊形式，例如空串，用‘’或Φ表示，表示没有字符的串；空格串则是仅包含空格的串。串中的子串是任意连续字符组成的子序列，而主串则包含子串。每个字符在串中都有其特定的位置，即它的序号。子串在主串中的位置是指子串首次出现时其首字符在主串中的位置。 串可以视为一种特殊的线性表，其数据对象是字符集。相比于一般的线性表，串的操作更侧重于子串，如查找子串、插入子串、删除子串、串的赋值、串的连接等。在C++等编程语言中，串常量是不可变的，只能读取不能修改，例如用const char*定义的字符串。而串变量则可以读写，例如用char[]定义的字符串数组。 串的操作是通过抽象数据类型（ADT）来定义的，ADT串包括了如下的基本操作： 1. StrAssign(&S, chars)：根据输入的字符串常量chars生成一个新的串S。 2. DestroyStr(&S)：销毁已存在的串S。 3. ClearStr(&S)：将串S清空，使其变为空串。 4. StrEmpty(S)：检查串S是否为空，返回布尔值。 5. StrLength(S)：返回串S的长度，即包含的字符数量。 6. StrCopy(&T, S)：将串S复制到串T中，实现串的拷贝。 7. StrCompare(S, T)：比较两个串S和T，返回值表示它们之间的大小关系。 这些操作构成了串的基本操作集合，是处理字符串问题的核心。在实际编程中，理解和掌握这些概念及操作对于编写高效、正确的字符串处理代码至关重要。同时，串和其操作在模式匹配算法中有着广泛应用，如KMP算法、Boyer-Moore算法等，这些算法在文本处理、搜索引擎和生物信息学等领域都有重要应用。因此，深入学习串的数据结构和相关算法对于提升编程能力特别是处理字符串问题的能力大有裨益。