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字符串 4 字符串 主要内容 字符串抽象数据类型 字符串的存储结构和类定义 字符串运算的算法实现 字符串的模式匹配主要掌握3.4.1 字符串抽象数据类型 基本概念 字符串抽象数据类型 String抽象数据类型 重要性 串（字符串），是计算机非数值处理的主要对象之一。 如，在汇编和编译程序中，源程序和目标程序都是串； 如，在事务处理程序中，顾客的姓名和地址，以及货物的名称、产地和规格等，通常也都作为串处理。 由于我们现今使用的计算机的硬件结构主要是面向数值计算的需要，基本上没有提供对串进行操作的指令，因此需要用软件来实现串数据类型。 基本概念 字符串，由0个或多个字符的顺序排列所组成的复合数据结构，简称“串”。 串的长度：一个字符串所包含的字符个数。 空串：长度为零的串，它不包含任何字符内容。 字符(char) ：组成字符串的基本单位 。 串 由零个或多个字符组成的有限序列。 记作 S=a1a2…an 串名：S； 串值：用双引号括起来的字符序列。 长度：串中字符的数目。 空串：含零个字符的串，?表示。 空格串：由一个或多个空格组成的串。 子串：串中任意个连续的字符组成的子序列。 字符在串的位置：字符在序列中的序号。 子串在串的位置：子串的第一个字符在串中的位置。 相等：当且仅当两个串的值相等。 串与线性表区别 串的数据对象约束为字符集。 串的基本操作与线性表有很大差别 线性表的基本操作中，大多以“单个元素”作为操作对象，如查找某个元素、在某个位置上插入一个元素和删除一个元素。 串的基本操作中，通常以“串的整体”作为操作对象。如在串中查找某个子串、在串的某个位置上插入一个子串以及删除一个子串。 例子 a=BEIb=JINGc=BEIJINGd=BEI JING 长度分别为3、4、7、8； a和b都是c和d的子串； a在c和d中的位置都是1； b在c和d中的位置是4和5； a、b、c、d彼此不相等。 String抽象数据类型 字符串类（class String）： 不采用char S[M]的形式 而采用一种动态变长的存储结构。 String串的常用操作（二） 赋值算子＝ 拼接算子＋ 比较算子 = = != 和 == 重载下标算子[] char operator[] (int n); 按字符定位下标 int Find(char c,int start); 反向寻找，定位尾部出现的字符 int FindLast(char c); 串的表示和实现 字符串的存储结构和类定义 字符串的顺序存储 用一个特殊的末尾标记\0。 字符串类class String的存储结构 例如抽取子串函数： String s1 = value-; s2 = s1.Substr(2,3); 上述语句涉及的存储形式如下页所示。 字符串类class String的存储结构 堆分配存储表示 系统开辟一个串值存储空间（串值可利用空间） ，同时建立一个符号表； 建立一个新串时，在可利用空间分配，并在符号表中记录下串变量名、串值在可利用空间的位置、串长度等信息。 串的块链存储表示 用链表方式存储串值，每个结点大小相同。 结点分为两个域 data域 next域 链式存储特点 ：用链表存储串值，易插入和删除。 字符串的模式匹配 在串T中查找是否有与串P相等的子串，则称串T为目标(Target)，把P称为模式(Pattern)。 称查找模式在目标中的匹配位置的运算为模式匹配(Pattern matching)。 模式匹配算法 简单模式匹配算法 BF算法 （又称古典的、经典的、朴素的、穷举的） 带回溯，速度慢 KMP(Knuth-Morris-Pratt)算法 避免回溯，匹配速度快 T=“longlonglongago”； P=“longlongago”； 简单匹配算法思想 算法设计思想： 将主串S的第pos个字符和模式T的第1个字符比较， 若相等，继续逐个比较后续字符； 若不等，从主串S的下一字符（pos+1）起，重新与T第一个字符比较。 直到主串S的一个连续子串字符序列与模式T相等。返回值为S中与T匹配的子序列第一个字符的序号，即匹配成功。 否则，匹配失败，返回值 0 . 简单模式匹配算法过程 简单匹配算法代码 int Find(char* target, char* pat) { int i=0,j=0; int lengthP =strlen(pat), lengthT =strlen(target); while(i=lengthT-lengthP) { j=0; while(target[i]==pat[j]jlengthP){