数据结构第三章字符串
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数据结构各章概要数据结构是计算机科学中非常重要的一个学科,其主要研究各种数据的组织方式和操作方法。
善于运用合适的数据结构可以提高算法的效率,并优化程序的性能。
本文将对数据结构的各个章节进行概要介绍,帮助读者了解不同章节的主要内容和应用。
第一章:引论在引论章节,我们将引入数据结构的基本概念和术语,例如什么是数据、数据项、数据对象等等。
同时,还将介绍数据结构的分类和基本操作,如搜索、遍历、插入、删除和排序。
这些基础知识是后续章节的基础。
第二章:线性表线性表是数据结构中最简单、最基本的一种结构。
其特点是数据元素之间的前驱和后继关系非常明确。
线性表可以用数组和链表两种方式实现。
在本章节中,我们将分别介绍顺序表和链表的实现原理、插入、删除、合并以及应用场景。
第三章:栈和队列栈和队列是两种特殊的线性表结构,它们对数据的访问具有限制性。
栈具有“先进后出”的特点,而队列则具有“先进先出”的特点。
在本章节中,我们将介绍栈和队列的实现方式以及常见的应用场景,如递归、表达式求值、广度优先搜索等。
第四章:串串是由零个或多个字符组成的有限序列,其长度可以为零。
在本章节中,我们将介绍串的定义和操作,包括字符串的模式匹配、模式识别和编辑操作。
串的相关算法在文本处理、计算机网络等领域具有广泛的应用。
第五章:数组和广义表数组是一种在内存中以连续方式存储的数据结构,它具有高效的随机访问特性。
广义表是线性表的一种扩展,可以包含表结构、原子结构以及其他广义表。
本章节将介绍数组和广义表的定义、操作和应用。
第六章:树树是一种非线性的数据结构,具有分层次、递归和层次遍历等特点。
在本章节中,我们将介绍树的基本概念、二叉树、树的遍历算法、平衡树以及树的应用,如编译器中的语法树、文件系统的目录结构等。
第七章:图图是一种复杂的非线性数据结构,由顶点集合和边集合组成。
在本章节中,我们将介绍图的各种表示方式,图的遍历算法、最短路径算法以及常用的图算法,如最小生成树算法和拓扑排序。
一、介绍在计算机科学中,数据结构是指在计算机中组织和存储数据的一种特殊方式。
而字符串对称的判断算法则是在数据结构中的一个重要应用,它用来判断一个字符串是否是对称的,即该字符串从左到右和从右到左读是一样的。
这是一个很常见的算法问题,在很多面试和编程挑战中经常会遇到。
本文将介绍一些常见的字符串对称判断算法,以帮助读者更好地理解和掌握这一算法。
二、暴力法暴力法是最简单的一种字符串对称判断算法。
它的思路是遍历字符串,同时比较对应位置上的字符是否相同。
具体步骤如下:1. 从字符串的两端分别设置两个指针,分别指向字符串的首尾字符。
2. 比较两个指针所指向的字符是否相同,如果相同则继续比较下一对字符,如果不同则说明该字符串不是对称的,算法结束。
3. 重复上述步骤直到两个指针相遇,如果过程中没有出现不同的情况,则说明该字符串是对称的。
暴力法的时间复杂度为O(n),其中n为字符串的长度。
但这种算法并不高效,因为它需要遍历整个字符串并逐个比较字符,所以在处理较长的字符串时效率并不高。
三、栈的应用栈是一种后进先出的数据结构,可以用来判断字符串是否对称。
具体步骤如下:1. 遍历字符串,将字符串的每个字符依次入栈。
2. 将栈中的字符逐个出栈,同时与字符串的对应位置上的字符进行比较,如果出现不同的情况则说明该字符串不是对称的,算法结束。
3. 如果整个遍历过程中没有出现不同的情况,且栈中所有字符都已经出栈,说明该字符串是对称的。
栈的应用在判断字符串对称时的时间复杂度也为O(n),但相较于暴力法,使用栈可以在一定程度上提高效率。
四、递归算法递归算法也可以用来判断字符串是否对称。
其思路是将字符串分割成两部分,分别比较这两部分的对应字符是否相同。
具体步骤如下:1. 将字符串分割成左右两部分,如果字符串长度为奇数,则左侧字符串比右侧多一个字符。
2. 逐个比较左右两部分对应位置上的字符,如果出现不同的情况则说明该字符串不对称,算法结束。
《数据结构(C语言版第2版)》(严蔚敏著)第三章练习题答案第3章栈和队列1.选择题(1)若让元素1,2,3,4,5依次进栈,则出栈次序不可能出现在()种情况。
A.5,4,3,2,1 B.2,1,5,4,3 C.4,3,1,2,5 D.2,3,5,4,1答案:C解释:栈是后进先出的线性表,不难发现C选项中元素1比元素2先出栈,违背了栈的后进先出原则,所以不可能出现C选项所示的情况。
(2)若已知一个栈的入栈序列是1,2,3,…,n,其输出序列为p1,p2,p3,…,pn,若p1=n,则pi为()。
A.i B.n-i C.n-i+1 D.不确定答案:C解释:栈是后进先出的线性表,一个栈的入栈序列是1,2,3,…,n,而输出序列的第一个元素为n,说明1,2,3,…,n一次性全部进栈,再进行输出,所以p1=n,p2=n-1,…,pi=n-i+1。
(3)数组Q[n]用来表示一个循环队列,f为当前队列头元素的前一位置,r为队尾元素的位置,假定队列中元素的个数小于n,计算队列中元素个数的公式为()。
A.r-f B.(n+f-r)%n C.n+r-f D.(n+r-f)%n答案:D解释:对于非循环队列,尾指针和头指针的差值便是队列的长度,而对于循环队列,差值可能为负数,所以需要将差值加上MAXSIZE(本题为n),然后与MAXSIZE(本题为n)求余,即(n+r-f)%n。
(4)链式栈结点为:(data,link),top指向栈顶.若想摘除栈顶结点,并将删除结点的值保存到x中,则应执行操作()。
A.x=top->data;top=top->link;B.top=top->link;x=top->link;C.x=top;top=top->link;D.x=top->link;答案:A解释:x=top->data将结点的值保存到x中,top=top->link栈顶指针指向栈顶下一结点,即摘除栈顶结点。
第三章字符串任课教员:张铭、赵海燕、冯梅萍、王腾蛟/mzhang/DS/北京大学信息科学与技术学院©版权所有,转载或翻印必究主要内容3.1 字符串抽象数据类型3.2 字符串的存储结构和类定义 3.3 字符串运算的算法实现3.4 字符串的模式匹配3.1字符串抽象数据类型3.1.1 基本概念3.1.2 String抽象数据类型3.1.1 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。
3.1.1.1字符串常数和变量字符串常数例如:"\n"字符串变量3.1.1.2 字符字符(char) :组成字符串的基本单位。
在C和C++中单字节(8 bits)采用ASCII码对128个符号(字符集charset)进行编码3.1.1.3 字符的编码顺序为了字符串间比较和运算的便利,字符编码表一般遵循约定俗成的“偏序编码规则”。
字符偏序:根据字符的自然含义,某些字符间两两可以比较次序。
其实大多数情况下就是字典序中文字符串有些特例,例如“笔划”序3.1.1.4 C++标准string标准字符串:将C++的<string.h>函数库作为字符串数据类型的方案。
例如:char S[M];串的结束标记:'\0''\0'是ASCII码中8位BIT全0码,又称为NULL符。
3.1.1.4 C++标准string(续)1. 串长函数int strlen(char*s);2. 串复制char *strcpy(char*s1, char*s2);3.串拼接char *strcat(char*s1, char *s2);4.串比较int strcmp(char*s1, char *s2);3.1.1.4 C++标准string(续)5.输入和输出函数6.定位函数char *strchr(char*s, char c); 7.右定位函数char *strrchr(char*s, char c);3.1.1.4 C++标准string(续)3.1.2 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。
什么是字符串?字符串(String)是一种在编程中常用的数据类型,用于表示和操作文本数据。
字符串是由字符组成的序列,可以包含字母、数字、符号和空格等字符。
字符串在计算机内部通常以字符数组的形式存储,其中每个字符占据一定的内存空间。
字符可以是任何Unicode字符,包括ASCII字符和扩展字符。
字符串的主要特点如下:1. 不可变性:字符串是不可变的,意味着一旦创建,它的值不能被改变。
当对字符串进行修改时,实际上是创建了一个新的字符串对象。
2. 字符串字面量:大多数编程语言支持使用字符串字面量来表示字符串。
字符串字面量是用引号(单引号或双引号)括起来的字符序列。
3. 字符串操作:字符串支持许多常见的操作,如连接(拼接)、截取、查找、替换、比较等。
这些操作可以根据具体编程语言的提供的函数或方法来实现。
4. 字符串长度:字符串的长度是指字符串中字符的数量。
可以通过内置函数或方法来获取字符串的长度。
创建字符串的语法因编程语言而异,以下是一些常见的示例:在C语言中,使用字符数组来表示字符串的示例:```char str[] = "Hello, World!"; // 创建一个字符串```在Java语言中,使用字符串字面量创建字符串的示例:```String str = "Hello, World!"; // 创建一个字符串```在Python语言中,使用引号括起来的字符序列来表示字符串的示例:```str = "Hello, World!" # 创建一个字符串```通过字符串操作,我们可以进行各种常见的操作。
例如,连接两个字符串可以使用字符串拼接操作符(`+`)。
截取字符串可以使用子字符串函数或方法。
查找字符串中特定字符或子字符串可以使用查找函数或方法,如`indexOf`。
替换字符串中的某些字符可以使用替换函数或方法,如`replace`。
比较字符串可以使用相等性运算符(`==`)或比较函数或方法。
数据结构之字符串字符串的存储方式操作和常见问题解决方法数据结构之字符串:字符串的存储方式、操作和常见问题解决方法1. 前言在计算机科学中,字符串是一种常见的数据类型,用于存储和操作文本数据。
本文将介绍字符串的存储方式、基本操作以及常见问题的解决方法。
2. 字符串的存储方式2.1 静态存储方式静态存储方式是指将字符串存储在固定大小的空间中,无法修改其长度。
常见的静态存储方式有数组和字符数组。
2.2 动态存储方式动态存储方式是指使用堆或者栈等数据结构来存储字符串,可以动态调整字符串的长度。
常见的动态存储方式有链表和动态数组。
3. 字符串的基本操作3.1 字符串的创建和初始化创建字符串时,可以使用字符串常量或者字符数组进行初始化。
例如:```C++string str1 = "Hello World";char str2[] = "Welcome";```3.2 字符串的拼接字符串的拼接是指将两个字符串连接在一起。
在C++中,可以使用"+"运算符或者使用字符串的成员函数append()来实现拼接操作。
例如:```C++string str1 = "Hello";string str2 = "World";string result = str1 + str2; // 使用"+"运算符string result2 = str1.append(str2); // 使用append()函数```3.3 字符串的比较字符串的比较是判断两个字符串是否相等。
在C++中,可以使用"=="运算符或者使用字符串的成员函数compare()来进行比较。
例如:```C++string str1 = "Hello";string str2 = "World";bool isEqual = (str1 == str2); // 使用"=="运算符int result = pare(str2); // 使用compare()函数,返回值为0表示相等```4. 常见问题的解决方法4.1 字符串的长度获取字符串的长度是常见的操作,可以使用字符串的成员函数length()或者size()来获得字符串的长度。