資料結構與演算法---字串（上）

標籤：style   blog   color   os   使用   io   ar   資料   div   

      好鬱悶的事情，發生在了我的身上。昨天使用Live Writer寫了<<資料結構與演算法---字串(上)>>，明明已經發布成功，本人親自查看過。當我寫完<<資料結構與演算法---字串(中)>>，發布成功後。我的部落格，只有新發布的資料串(中)，資料串(上)不翼而飛了。真的好鬱悶阿，備份也找不到了。看來古人的話還是有道理的:”工欲善其事，必先利其器”。要怪只能怪自己不會使用Live Writer這個工具，好在知識都儲備在了腦子中。書歸正傳，讓我們來學習字串的資料結構吧。

 

字串概念

 

電腦的產生，是為滿足人們對數值計算的需求。早期的電腦，除了體格大一些，計算的速度快一些，與計算機沒有什麼大的區別。但是隨著人們的需求不斷提高，電腦的數值計算已然不可以滿足人們的需求了。所以，電腦開始引入了字元的計算，這才有了字串的概念。

字串：由零個或多個字元組成的有限序列。

字串中的字元個數可以為零，此時字串稱為空白串(Null String)，長度為0。大家要注意，空串與空格串是不一樣的兩種概念。空串是由零個字元組成，字元長度為0。空格串是由n個空白字元組成，字元長度為n。請看下面代碼:

      static void Main(string[] args)        {            String sentence1 = "";  //sentence1為空白串，長度為0            String sentence2 = "   ";//sentence2為空白格串，長度為3                    }

如果T串存在於S串中，我們就稱T串為S串的字串，相對應地，S串稱為T串的主串。例如:

       static void Main(string[] args)        {           String sentence1 = "believe in yourself";  //sentence1為sentence2的主串，因為自身包含setence2的字元            String sentence2 = "yourself";//sentence2為sentence1的子串，因為sentence2存在於sentence1中                    }

 

字串的儲存結構

 

字串的儲存結構，跟線性表的很相似。字串也分為兩種儲存結構，順序儲存、線性儲存。

順序儲存:用一組地址連續的儲存單元來儲存字串中的字元序列，我們一般使用數組來定義。我們習慣於將數組下標為零的位置，存入字串的長度。

鏈式儲存:對於字串的鏈式儲存，與線性表的鏈式儲存很相似，但是由於字串結構的特殊性，結構中的每個元素為字元。如果也按照線性表的鏈式儲存，每個結點存放一個字元，那就會造成很大的空間浪費。一個結點可以存放一個字元，也可以考慮存放多個字元。

 

字串的抽象資料類型

 

我們平時在項目開發中，會經常用到字串類型的對象。我們使用字串類型對象可以解決很多需求，例如，通過String類的Index(S,T)方法，可以判斷S串中是否包含T串。我們通過String類的Compare()方法，可以檢查使用者輸入的密碼、使用者名稱是否正確。我們看看串的抽象資料類型定義:

             ADT串(String)                Data                串中元素僅由一個字元組成，相鄰元素具有前驅和後繼關係。                Operation              StrAssign(T,*chars):產生一個其值等於字串常量chars的串T。                StrCopy(T,S):串S存在，由串S複製得串T。                ClearString(S):串S存在，將串清空。                StringEmpty(S):若串S為空白，返回true，否則返回false。                StrLength(S):返回串S中的元素個數，即串的長度。                StrCompare(S,T):若S>T,傳回值>0,若S=T,傳回值=0，若S<T,傳回值<0。                Concat(T,S1,S2):用T返回由S1與S2聯結而成的新串。                SubString(sub,S,pos,len)：串S存在，1<=pos<=StrLength(S),且0<=len<=Strlength(S)-pos+1,用Sub返回S串種pos位置之後len長的串                Index（S,T,pos):返回S串種pos位置之後，第一次出現串T的位置，如果沒有，則返回0。                Repalce(S,T,V):串S,T和V存在，T是非空串。用V替換主串S中出現的所有與T相等的不重疊的字串。                StrInsert(S,pos,T)//1<=pos<=Strlength(S)+1在主串中pos位置之前插入字串T              StrDelete(S,pos,len)// 1<=pos<=Strlength(S),0<len<=Strlength(S)-pos+1  刪除主串中pos位置起長度為len的字串                endADT

這些是串的抽象資料類型，有些操作，可以配合使用。在資料結構與演算法---字串(下)中，我會詳細講解上面那些操作的實現演算法。演算法+資料結構=編程，合格的程式員，一定要多學習演算法，要掌握它的原理，這樣學習來就很easy。我在資料結構預演算法---字串(中)，講解了KMP匹配演算法，大家可以看一下。

資料結構與演算法---字串（上）