数据结构-串

数据结构串、数组和广义表知识点总结
数据结构是计算机科学中研究数据如何组织、存储、管理和操作的学科。

三个常见的数据结构串、数组和广义表都是用于存储和操作数据的。

1. 串：
- 串是由0个或多个字符组成的有限序列。

它是一维数组的特例。

- 串的操作包括插入、删除、修改和查找等常见操作。

- 串可以通过数组、链表或动态分配的内存来实现。

2. 数组：
- 数组是一种线性数据结构，它由一组连续的内存空间组成，
存储相同类型的数据。

- 数组的操作包括插入、删除、修改和查找等常见操作。

- 数组的访问时间复杂度为O(1)，但插入和删除的时间复杂度
较高。

3. 广义表：
- 广义表是由若干元素组成的有序集合，每个元素可以是原子
或者是一个广义表。

- 广义表可以通过链表来实现，每个节点包含两个指针，一个
指向元素，一个指向下一个节点。

- 广义表的操作包括插入、删除、修改和查找等常见操作。

- 广义表可以表示任意层次的嵌套结构，具有灵活性和扩展性。

总结：
- 串、数组和广义表都是常见的数据结构，用于存储和操作数据。

- 串是字符的有限序列，可以通过数组或链表来实现。

- 数组是一维线性数据结构，存储相同类型的数据，具有常数时间复杂度的访问操作。

- 广义表是由元素组成的有序集合，可以通过链表来实现，能够表示任意层次的嵌套结构。

实验报告实验名称：串实验目的：（1）、熟悉C语言的上机环境，进一步掌握C语言的结构特点；（2）、掌握串的定义及C语言实现；（3）、掌握串的模式匹配及C语言实现；（4）、掌握串的各种基本操作；实验步骤：（1）、建立链串类型（2）、实现匹配过程中需考虑的链表的特征。

实验内容：4.一个字符串中的任意一个子序列，若子序列中各字符值均相同，则成为字符平台。

写一算法，输入任意以字符串S，输出S中长度最大的所有字符平台的起始位置及所含字符。

注意，最大字符平台有可能不止一个。

实验数据记录：（源代码及执行过程）#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define Maxsize 20#define n 100typedef struct Node{int element[Maxsize];int front;int rear;}Queue;int EnterQueue(Queue *Q,int x){if((Q->rear+1)%Maxsize == Q->front){printf("队列已满!\n");return 0;}Q->element[Q->rear] = x;Q->rear = (Q->rear+1)%Maxsize;return 1;}int DeleQueue(Queue *Q,int *x){if(Q->front == Q->rear){printf("队列为空!\n");return 0;}*x = Q->element[Q->front];Q->front = (Q->front+1)%Maxsize;return 1;}int Donull(Queue *Q){while(Q->front != Q->rear){Q->element[Q->front] = 0;Q->front = (Q->front+1)%Maxsize;}Q->front = Q->rear = 0;if(Q->front == Q->rear){return 1;}else{return 0;}}int main(void){char str[n];int i=0,j=1,k=1,ch,p=1,flag=1;Queue *Q;Q = (Queue *)malloc(sizeof(Queue));Q->front = Q->rear = 0;printf("请输入字符串：");gets(str);while('\0' != *(str+i)){ while(*(str+i+1) == *(str+i)){if(flag){p = i;flag = 0;}i++;j++;}if(flag){p = i;}if(j >= k){if(j > k){Donull(Q);k = j;}if(EnterQueue(Q ,j) == 0)break;if(EnterQueue(Q,p+1) == 0)break;if(EnterQueue(Q,*(str+i)) == 0)break;}j=1;i++;flag = 1;} while(Q->front < Q->rear){DeleQueue(Q,&j);DeleQueue(Q,&k);DeleQueue(Q,&ch);printf("%-10d",k);for(i = 0; i < j; i++){printf("%c",ch);}printf("\n");}printf("\n");system("pause");}。

数据结构的串操作数据结构的串操作
⒈概述
⑴串的定义
⑵串的基本操作
⒉串的存储结构
⑴顺序存储结构
⑵链式存储结构
⒊串的基本操作
⑴串的长度
⑵串的比较
⑶串的连接
⑷串的截取
⑸串的插入
⑹串的删除
⑺串的替换
⒋字符串匹配算法
⑴朴素模式匹配算法
⑵ KMP 算法
⑶ Boyer-Moore 算法
⑷ Rabin-Karp 算法
附件：
⒈示例代码
⒉数据集
法律名词及注释：
⒈串：在计算机科学中，串（String）是由零个或多个字符组成的有限序列。

⒉顺序存储结构：串的顺序存储结构是将串的字符按线性次序逐个存储在一组地址连续的存储单元里。

⒊链式存储结构：串的链式存储结构是通过定义一个节点类型来存储串的字符，每个节点包含一个字符和一个指向下一个节点的指针。

⒋朴素模式匹配算法：朴素模式匹配算法是最简单的字符串匹
配算法之一，通过对目标串的每个字符依次与模式串进行比较，直
到找到匹配的位置或遍历完所有字符。

⒌ KMP 算法：KMP 算法是一种高效的字符串匹配算法，通过利
用模式串的前缀和后缀信息，在匹配失败时将模式串移动比朴素算
法更远的位置，减少比较次数。

⒍ Boyer-Moore 算法：Boyer-Moore 算法是一种基于多种规则
的字符串匹配算法，通过从右到左比较模式串和目标串的字符，根
据不匹配字符在模式串中的位置和字符表进行移动，提高匹配效率。

⒎ Rabin-Karp 算法：Rabin-Karp 算法是一种利用哈希函数的
字符串匹配算法，通过计算目标串和模式串的哈希值，并逐个比较，减少比较次数。

数据结构(串)数据结构(串)数据结构中的串（String）是由字符构成的有限序列。

在计算机科学中，串是一种基本的数据结构，被广泛应用于字符串处理、文本搜索、模式匹配等领域。

1. 串的定义和基本操作串可以使用多种方式来定义和表示，常见的方式有：- 定长顺序存储表示：使用数组来存储串，数组的长度和最大串长相等，不足的部分用特定字符填充（通常用空格）。

- 堆分配存储表示：使用堆（动态内存分配区）来存储串，可以根据实际需要动态分配和释放串的存储空间。

- 串的块链存储表示：将串分成多个块，将每个块使用链表进行表示，将各块在一起组成完整的串。

串的基本操作包括：- 串的赋值：将一个串赋值给另一个串。

- 串的连接：将两个串按顺序连接成一个新的串。

- 串的比较：比较两个串的大小关系。

- 串的截取：从一个串中截取出一段子串。

- 串的插入：将一个串插入到另一个串的指定位置。

- 串的删除：删除一个串中指定位置的字符或一段子串。

- 串的替换：将一个串中指定位置的字符或一段子串替换成另一个串。

2. 串的匹配算法串的匹配是指在一个主串中查找一个模式串的过程。

常见的串匹配算法包括：- 朴素匹配算法：也称为暴力匹配算法，是最简单的匹配算法。

它从主串的第一个字符开始，与模式串逐个字符进行比较，若不匹配，则主串向后移动一位，直到找到匹配的子串或主串遍历完。

- KMP算法：即Knuth-Morris-Pratt算法，通过利用模式串自身的信息，减少字符的比较次数。

该算法具有线性时间复杂度，是一种高效的匹配算法。

- Boyer-Moore算法：基于模式串中的字符发生不匹配时的启发式策略，通过跳跃式地移动模式串，减少字符的比较次数，从而提高匹配效率。

3. 串的应用串作为一种基本的数据结构，在实际应用中具有广泛的用途，主要包括以下几个方面：- 字符串处理：串在文本编辑、编译器设计、语法分析、文件操作等方面都有广泛应用。

- 模式匹配：串的匹配算法常被用于字符串搜索、DNA序列分析、信息检索等领域。

一、实验目的1. 理解串的定义、性质和操作；2. 掌握串的基本操作，如串的创建、复制、连接、求子串、求逆序、求长度等；3. 熟练运用串的常用算法，如串的模式匹配算法（如KMP算法）；4. 培养编程能力和算法设计能力。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发环境：Visual Studio 2019三、实验内容1. 串的创建与初始化2. 串的复制3. 串的连接4. 串的求子串5. 串的求逆序6. 串的求长度7. 串的模式匹配算法（KMP算法）四、实验步骤1. 串的创建与初始化（1）创建一个串对象；（2）初始化串的长度；（3）初始化串的内容。

2. 串的复制（1）创建一个目标串对象；（2）使用复制构造函数将源串复制到目标串。

3. 串的连接（1）创建一个目标串对象；（2）使用连接函数将源串连接到目标串。

4. 串的求子串（1）创建一个目标串对象；（2）使用求子串函数从源串中提取子串。

5. 串的求逆序（1）创建一个目标串对象；（2）使用逆序函数将源串逆序。

6. 串的求长度（1）获取源串的长度。

7. 串的模式匹配算法（KMP算法）（1）创建一个模式串对象；（2）使用KMP算法在源串中查找模式串。

五、实验结果与分析1. 串的创建与初始化实验结果：成功创建了一个串对象，并初始化了其长度和内容。

2. 串的复制实验结果：成功将源串复制到目标串。

3. 串的连接实验结果：成功将源串连接到目标串。

4. 串的求子串实验结果：成功从源串中提取了子串。

5. 串的求逆序实验结果：成功将源串逆序。

6. 串的求长度实验结果：成功获取了源串的长度。

7. 串的模式匹配算法（KMP算法）实验结果：成功在源串中找到了模式串。

六、实验总结通过本次实验，我对串的定义、性质和操作有了更深入的了解，掌握了串的基本操作和常用算法。

在实验过程中，我遇到了一些问题，如KMP算法的编写和调试，但在老师和同学的指导下，我成功地解决了这些问题。

数据结构之串类型 串的基本概念： 串(字符串)：是零个或多个字符组成的有限序列。

记作： S=“a1a2a3…”，其中S是串名，ai(1≦i≦n)是单个，可以是字母、数字或其它字符。

串值：双引号括起来的字符序列是串值。

串长：串中所包含的字符个数称为该串的长度。

空串(空的字符串)：长度为零的串称为空串，它不包含任何字符。

空格串(空⽩串)：构成串的所有字符都是空格的串称为空⽩串。

注意：空串和空⽩串的不同，例如“ ”和“”分别表⽰长度为1的空⽩串和长度为0的空串。

⼦串(substring)：串中任意个连续字符组成的⼦序列称为该串的⼦串，包含⼦串的串相应地称为主串。

⼦串的序号：将⼦串在主串中⾸次出现时的该⼦串的⾸字符对应在主串中的序号，称为⼦串在主串中的序号（或位置）。

特别地，空串是任意串的⼦串，任意串是其⾃⾝的⼦串。

串相等：如果两个串的串值相等(相同)，称这两个串相等。

换⾔之，只有当两个串的长度相等，且各个对应位置的字符都相同时才相等。

通常在程序中使⽤的串可分为两种：串变量和串常量。

串的抽象数据类型定义： ADT String{ 数据对象：D = { ai|ai∈CharacterSet, i=1,2,…,n, n ≥0 } 数据关系：R = {<ai-1, ai>| ai-1, ai∈D, i=2,3,…,n } 基本操作： StrAssign(t , chars) 初始条件： chars是⼀个字符串常量。

操作结果：⽣成⼀个值为chars的串t 。

StrConcat(s, t) 初始条件：串s, t 已存在。

操作结果：将串t联结到串s后形成新串存放到s中。

StrLength(t) 初始条件：字符串t已存在。

操作结果：返回串t中的元素个数，称为串长。

SubString (s, pos, len, sub) 初始条件：串s, 已存在, 1≦pos≦StrLength(s)且 0≦len≦StrLength(s) –pos+1。

数据结构串的知识点归纳数据结构串是一种线性表结构，它是由零个或多个数据元素组成的有限序列。

数据结构串的存储结构有两种：顺序存储结构和链式存储结构。

下面将从串的定义、顺序存储结构、链式存储结构、串的基本操作等几个方面进行详细介绍。

一、串的定义串是由零个或多个字符组成的有限序列。

在串中，字符的个数称为串的长度。

如果串的长度为0，则称为空串。

串中的字符可以是字母、数字、标点符号和其他特殊符号等。

二、顺序存储结构顺序存储结构是将串中的字符按照其在串中的顺序依次存放在一块连续的存储空间中。

在顺序存储结构中，我们可以使用一维数组来表示串。

数组的下标表示字符在串中的位置，数组的元素存储字符的ASCII码值或字符本身。

通过这种方式，我们可以方便地对串进行插入、删除、查找等操作。

三、链式存储结构链式存储结构是将串中的字符按照其在串中的顺序分别存放在一系列结点中，并通过指针将这些结点链接起来。

在链式存储结构中，我们可以使用单链表、双链表或循环链表等数据结构来表示串。

每个结点包含一个字符和一个指向下一个结点的指针。

通过这种方式，我们可以方便地对串进行插入、删除、查找等操作。

四、串的基本操作1. 串的赋值：将一个串赋值给另一个串，即将被赋值串的字符复制给另一个串。

2. 串的连接：将两个串连接成一个新串，即将一个串的字符依次复制到另一个串的后面。

3. 串的比较：比较两个串是否相等或大小关系。

4. 串的求子串：从一个串中截取一段连续的子串。

5. 串的插入：将一个串插入到另一个串的指定位置。

6. 串的删除：从一个串中删除指定位置的字符或一段连续的子串。

7. 串的替换：将一个串中的子串替换为另一个串。

8. 串的查找：在一个串中查找指定字符或子串的位置。

9. 串的长度：获取一个串的长度。

10. 串的清空：将一个串清空，使其变成空串。

五、应用场景串作为一种基本的数据结构，在实际应用中有着广泛的应用场景。

例如，字符串匹配算法中常用的KMP算法和Boyer-Moore算法，都是基于串的操作实现的。

数据结构-第四章串串也叫字符串，它是由零个或多个字符组成的字符序列。

基本内容1 串的有关概念串的基本操作2 串的定长顺序存储结构，堆分配存储结构；3 串的基本操作算法；4 串的模式匹配算法;5 串操作的应⽤。

学习要点1 了解串的基本操作，了解利⽤这些基本操作实现串的其它操作的⽅法；2 掌握在串的堆分配存储结构下，串的基本操作算法；3 掌握串的模式匹配算法；第四章串 4.1 串的基本概念4.2 串存储和实现4.3 串的匹配算法4.4 串操作应⽤举例第四章串 4.1 串的基本概念 4.2 串存储和实现 4.3 串的匹配算法 4.4 串操作应⽤举例第四章串4.1 串的基本概念 4.2 串存储和实现 4.3 串的匹配算法 4.4 串操作应⽤举例4. 1 串类型的定义⼀、串的定义1 什么是串串是⼀种特殊的线性表，它是由零个或多个字符组成的有,a2, a3, ... a n’限序列，⼀般记作s = ‘a1其中 s----串名， a1,a2, a3, ... a n----串值串的应⽤⾮常⼴泛，许多⾼级语⾔中都把串作为基本数据类型。

在事务处理程序中，顾客的姓名、地址；货物的名称、产地。

可作为字符串处理，⽂本⽂件中的每⼀⾏字符等也可作为字符串处理。

下⾯是⼀些串的例⼦：（1）a = ‘ LIMING’（2）b = ‘NANJING UNIVERSITY OF SCIENCE &TECHNOLOGY’（3）c = ‘ DATA STRUCTURE’（4）d = ‘’说明：1) 串中包含的字符个数，称为串的长度。

长度为0的串称为空串，它不包括任何字符，上⾯（4）中的串d 是空串,(5)中的e 是包含⼀个空格符的空格串；2）串中所包含的字符可以是字母、数字或其他字符，这依赖于具体计算机所允许的字符集。

2 串的有关术语1）⼦串串中任意连续的字符组成的⼦序列称为该串的⼦串例：c = ‘ DATA STRUCTURE’，f=‘DATA’ f是c的⼦串2）⼦串的位置⼦串T 在主串S中的位置是指主串S中第⼀个与T相同的⼦串的⾸字母在主串中的位置。

实验四串【实验目的】1、掌握串的存储表示及基本操作；2、掌握串的两种模式匹配算法：BF和KMP。

3、了解串的应用。

【实验学时】2学时【实验预习】回答以下问题：1、串和子串的定义串的定义：串是由零个或多个任意字符组成的有限序列。

子串的定义：串中任意连续字符组成的子序列称为该串的子串。

2、串的模式匹配串的模式匹配即子串定位是一种重要的串运算。

设s和t是给定的两个串，从主串s的第start个字符开始查找等于子串t的过程称为模式匹配，如果在S中找到等于t的子串，则称匹配成功，函数返回t在s中首次出现的存储位置（或序号）；否则，匹配失败，返回0。

【实验内容和要求】1、按照要求完成程序exp4_1.c，实现串的相关操作。

调试并运行如下测试数据给出运行结果：•求“This is a boy”的串长；•比较”abc3”和“abcde“；表示空格•比较”english”和“student“；•比较”abc”和“abc“；•截取串”white”，起始2，长度2；•截取串”white”，起始1，长度7；•截取串”white”，起始6，长度2；•连接串”asddffgh”和”12344”；#include<stdio.h>#include<string.h>#define MAXSIZE 100#define ERROR 0#define OK 1/*串的定长顺序存储表示*/typedef struct{char data[MAXSIZE];int length;} SqString;int strInit(SqString *s);/*初始化串*/int strCreate(SqString *s); /*生成一个串*/int strLength(SqString *s); /*求串的长度*/int strCompare(SqString *s1,SqString *s2); /*两个串的比较*/int subString(SqString *sub,SqString *s,int pos,int len);/*求子串*/int strConcat(SqString *t,SqString *s1,SqString *s2);/*两个串的连接*//*初始化串*/int strInit(SqString *s){s->length=0;s->data[0]='\0';return OK;}/*strInit*//*生成一个串*/int strCreate(SqString *s){printf("input string :");gets(s->data);s->length=strlen(s->data);return OK;}/*strCreate*//*（1）---求串的长度*/int strLength(SqString *s){return s->length;}/*strLength*//*（2）---两个串的比较，S1>S2返回>0，s1<s2返回<0，s1==s2返回0*/int strCompare(SqString *s1,SqString *s2){int i;for(i=0;i<s1->length&&i<s2->length;i++){if(s1->data[i]>s2->data[i]){return 1;}if(s1->data[i]<s2->data[i]){return -1;}}return 0;}/*strCompare*//*（3）---求子串，sub为返回的子串，pos为子串的起始位置，len为子串的长度*/int subString(SqString *sub,SqString *s,int pos,int len) {int i;if(pos<1||pos>s->length||len<0||len>s->length-pos+1) {return ERROR;}sub->length=0;for(i=0;i<len;i++){sub->data[i]=s->data[i+pos-1];sub->length++;}sub->data[i]='\0';return OK;}/*subString*//*（4）---两个串连接，s2连接在s1后，连接后的结果串放在t中*/int strConcat(SqString *t,SqString *s1,SqString *s2){int i=0,j=0;while(i<s1->length){t->data[i]=s1->data[i];i++;}while(j<s2->length){t->data[i++]=s2->data[j++];}t->data[i]='\0';t->length=s1->length+s2->length;return OK;}/*strConcat*/int main(){int n,k,pos,len;SqString s,t,x;do{printf("\n ---String--- \n");printf(" 1. strLentgh\n");printf(" 2. strCompare\n");printf(" 3. subString\n");printf(" 4. strConcat\n");printf(" 0. EXIT\n");printf("\n ---String---\n");printf("\ninput choice:");scanf("%d",&n);getchar();switch(n){case 1:printf("\n***show strLength***\n");strCreate(&s);printf("strLength is %d\n",strLength(&s));break;case 2:printf("\n***show strCompare***\n");strCreate(&s);strCreate(&t);k=strCompare(&s,&t); /*（5）---调用串比较函数比较s，t*/if(k==0)printf("two string equal!\n");else if(k<0)printf("first string<second string!\n");elseprintf("first string>second string!\n");break;case 3:printf("\n***show subString***\n");strCreate(&s);printf("input substring pos,len:");scanf("%d,%d",&pos,&len);if(subString(&t,&s,pos,len))printf("subString is %s\n",t.data);elseprintf("pos or len ERROR!\n");break;case 4:printf("\n***show subConcat***\n");strCreate(&s);strCreate(&t);if(strConcat(&x,&s,&t)) /*（6）---调用串连接函数连接s&t*/printf("Concat string is %s",x.data);elseprintf("Concat ERROR!\n");break;case 0:exit(0);default:break;}}while(n);return 0;}2、按照要求完成程序exp4_2.c，实现BF&KMP串的模式匹配算法。

第四章串串又称字符串，是一种特殊的线性表，它的每个元素仅由一个字符组成。

计算机上非数值处理的对象基本上是字符串数据。

在较早的程序设计语言中，字符串仅作为输入和输出的常量出现。

随着计算机应用的发展，在越来越多的程序设计语言中，字符串也可作为一种变量类型出现，并产生了一系列字符串的操作。

在信息检索系统、文字编辑程序、自然语言翻译系统等等应用中，都是以字符串数据作为处理对象的。

本章将讨论串的存储结构和基本操作。

4.1 串的基本概念4.1.1 串的自然语言定义串(string)(或字符串)是由零个或多个字符组成的有限序列，一般记为：S="a1 a2 …… a n" (n≥0)其中，S是串名，用双引号括起来的字符串序列是串的值；a i(1≤i≤n)可以是字母、数字或其他字符；串中字符的个数n称为串的长度。

长度为0的串称为空串。

需要注意的是，串值必须用一对双引号括起来，但双引号本身不属于串，它的作用只是为了避免与变量名或数的常量混淆。

如"tempt"是个串,tempt则是变量名；"23"是串,而23则是一个常量.串中任意个连续的字符组成的子序列称为该串的子串，如：串S＝"This is a string"，其中"This"是一个子串，"string"也是一个子串。

求子串在串中的起始位置称为子串定位或模式匹配。

例如，设A，B，C为如下三个串：A＝"data"，B="structure"，C＝"data structure"，则它们的长度分别是4,9，14，A和B都是C的子串，A在C中的位置是1，而B在C中的位置是6。

下面注意区别空格串与空串的概念。

在各种应用中，空格常常是串的字符集合中的一个元素，因而可以出现在其他字符中间。

由一个或多个空格组成的串称为空格串，也就是说空格串中只有空格字符，空格串的长度不为零。