四、串

4.1 串的定义和实现

4.1.2 串的定义

• 串：即字符串（String）是由零个或多个字符组成的有限序列。
  例：T=‘iPhone 11 Pro Max?’
• 子串：串中任意个连续的字符组成的子序列。                 Eg：’iPhone’，’Pro M’ 是串T 的子串
• 主串：包含子串的串。                                                       Eg：T 是子串’iPhone’的主串
• 字符在主串中的位置：字符在串中的序号。                     Eg：’1’在T中的位置是8(第一次出现)
• 子串在主串中的位置：子串的第一个字符在主串中的位置 Eg：’11 Pro’在 T 中的位置为8
  注意：串的位序是从1开始而不是从0开始
• 空串：M=‘’  M是空串，里面没有存任何东西
• 空格串：N=‘   ’ N是由三个空格字符组成的空格串，每个空格字符占1B

串是一种特殊的线性表，数据元素之间呈线性关系

串的数据对象限定为字符集（如中文字符、英文字符、数字字符、标点字符等）

4.1.3 串的基本操作

• StrAssign(&T,chars)：赋值操作。把串T赋值为chars。
• StrCopy(&T,S)：复制操作。由串S复制得到串T。
• StrEmpty(S)：判空操作。若S为空串，则返回TRUE，否则返回FALSE。
• StrLength(S)：求串长。返回串S的元素个数。
• ClearString(&S)：清空操作。将S清为空串。
• DestroyString(&S)：销毁串。将串S销毁（回收存储空间）。
• Concat(&T,S1,S2)：串联接。用T返回由S1和S2联接而成的新串
• SubString(&Sub,S,pos,len)：求子串。用Sub返回串S的第pos个字符起长度为len的子串。 Index(S,T)：定位操作。若主串S中存在与串T值相同的子串，则返回它在主串S中第一次出现的 位置；否则函数值为0。
• StrCompare(S,T)：比较操作。若S>T，则返回值>0；若S=T，则返回值=0；若S<T，则返回值<0

4.2 串的存储结构

4.2.1 串的顺序存储

串的顺序存储（静态数组）：

// ch[0]废弃不用，声明int型变量length来存放串的长度
#define MAXLEN 255    //预定义最大串长为255typedef struct{        char ch[MAXLEN];  //每个分量存储一个字符 静态数组实现(定长顺序存储)int length;       //串的实际长度
}SString;// 串的初始化
bool InitString(SString &S){S.length = 0;    return true;
}// 求串的长度
int StrLength(SString S){    return S.length;
}// 求子串
bool SubString(SString &Sub, SString S, int pos, int len){ if(pos+len-1 > S.length)            //子串范围越界return false;    for(int i=pos; i<pos+len; i++)Sub.ch[i-pos+1] = S.ch[i];Sub.length = len;return true;
}// 比较操作。笔记S、T的大小，若S>T，则返回值大于0；若S=T，则返回值等于0；若S<T，则返回值小于0
int StrCompare(SString S, SString T){    for(int i=1; i<=S.length && i<=T.length; i++){if(S.ch[i]!=T.ch[i])       return S.ch[i]-T.ch[i];    }    // 扫描过的所有字符都相同，则长度长的串更大    return S.length-T.length;
}//定位操作。主串S中存在与串T值相同的子串则返回串T在主串S中第一次出现的位置，若无法定位则返回0
int Index(SString S, SString T){    int i=1, n=StrLength(S), m=StrLength(T);    //n求出S的长度，m表示T的长度SString sub;   //用于暂存子串while(i<=n-m+1){       //从头到尾依次取     SubString(sub, S, i, m);        if(StrCompare(sub, T)!=0)            ++i;        else            return i;    //返回子串在主串中的位置}return 0;	//S中不存在与T相等的子串
}void test{    SString S;    InitString(S);    ...
}

串的顺序存储（动态数组）：

#define MAXLEN 255typedef struct{  char *ch;        //按串长分配存储区，ch指向串的基地址int length;
}HString;            //动态数组实现(堆分配存储)bool InitString(HString &S){ S.ch = (char *)malloc(MAXLEN * sizeof(char)); //malloc分配一片连续的存储空间if(S.ch == NULL)      return false;  S.length = 0;  return true;
}void test{  HString S;  InitString(S);  ...
}

4.2.2 串的链式存储

typedef struct StringNode{   char ch;	//每个结点存1个字符  struct StringNode *next;
}StringNode, *String;

上述方式存储密度低， 一般采用下面的方式，使每个结点存储多个字符

typedef struct StringNode{   char ch[4];		//每个结点存多个字符   struct StringNode *next;
}StringNode, *String;

4.2.3 基本操作的实现