数据结构要点总结—— 06 串

1 定义

串(string)是由零个或多个字符组成的有限序列，又名叫字符串。

一般记作：S='a1 a2 a3 a4 a5'(n>=0)

其中，S 是串名，单引号括起来的字符序列是串的值; a1 a2 a3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。
另外还有一些其它概念：

1.空串：n = 0 n=0n=0时的串称为空串。
2.空格串：是只包含空格的串。注意它与空串的区别，空格串是有内容有长度的，而且可以不止一个空格。
3.子串与主串：串中任意个数的连续字符组成的子序列称为该串的子串，相应地，包含子串的串称为主串。
4.子串在主串中的位置就是子串的第一个字符在主串中的序号。

2 表现形式

2.1 定长顺序存储表示（顺序存储）

类似线性表的顺序存储结构，用一组地址连续的存储单元存储串值的字符序列。 在串的定长顺序存储结构中，按照预定义的大小，为每个定义的串变量分配一个固定长度 的存储区。空间在使用之后自动释放。代码如下：

#define MAXLEN 255	//预定义最大串长为255
typedef struct{
	char ch[MAXLEN];	//每个分量存储一个字符
	int length;	//串的实际长度
}SString;

2.2 堆分配存储表示（顺序存储）

这种存储表示的特点是，仍以一组地址连续的存储单元存放串值字符序列，但它们的存储空间是在程序执行过程中动态分配而得。代码如下：

typedef struct{
	char *ch;	//按串长分配存储区，ch指向串的基地址
	int length;	//串的长度
}HString;

！空间需要手动释放  S.ch = (char *) malloc(MAXLEN *sizeof(char)); 

2.3 块链存储表示（链式存储）

和线性表的链式存储结构相类似，也可采用链表方式存储串值。由于串结构的特殊性——结构中的每个数据元素是一个字符，则用链表存储串值时，存在一个“结点大小＂的 问题，即每个结点可以存放一个字符，也可以存放多个字符。理解如图：

代码部分如下：

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

3.部分基本操作代码（仅供参考）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// 定义字符串结构体
typedef struct {
    char *data;
    int length;
} String;

// 初始化字符串
void initString(String *s, const char *initValue) {
    int len = strlen(initValue);
    s->data = (char *)malloc((len + 1) * sizeof(char));
    strcpy(s->data, initValue);
    s->length = len;
}

// 增加字符串
void appendString(String *s, const char *appendValue) {
    int len = strlen(appendValue);
    int newLength = s->length + len;
    s->data = (char *)realloc(s->data, (newLength + 1) * sizeof(char));
    strcat(s->data, appendValue);
    s->length = newLength;
}

// 删除字符串
void deleteString(String *s, int start, int count) {
    if (start < 0 || start >= s->length || count < 0 || start + count > s->length) {
        printf("删除位置或长度错误\n");
        return;
    }
    int newLength = s->length - count;
    memmove(s->data + start, s->data + start + count, newLength - start + 1);
    s->length = newLength;
    s->data = (char *)realloc(s->data, (newLength + 1) * sizeof(char));
}

// 修改字符串
void modifyString(String *s, int start, const char *modifyValue) {
    int len = strlen(modifyValue);
    if (start < 0 || start >= s->length) {
        printf("修改位置错误\n");
        return;
    }
    int remainingLength = s->length - start;
    if (len > remainingLength) {
        s->data = (char *)realloc(s->data, (start + len + 1) * sizeof(char));
    }
    strcpy(s->data + start, modifyValue);
    s->length = strlen(s->data);
}

// 查找字符串
int findString(String s, const char *target) {
    char *result = strstr(s.data, target);
    if (result) {
        return (result - s.data);
    }
    return -1;
}

// 输出字符串
void printString(String s) {
    printf("%s\n", s.data);
}

int main() {
    String myString;
    initString(&myString, "Hello");

    printf("初始字符串: ");
    printString(myString);

    appendString(&myString, " World");
    printf("增加后的字符串: ");
    printString(myString);

    deleteString(&myString, 6, 5);
    printf("删除后的字符串: ");
    printString(myString);

    modifyString(&myString, 0, "Hi");
    printf("修改后的字符串: ");
    printString(myString);

    int position = findString(myString, "i");
    if (position!= -1) {
        printf("找到 'i' 的位置: %d\n", position);
    } else {
        printf("未找到 'i'\n");
    }

    free(myString.data);

    return 0;
}

各位老爷，KMP另起一章（重点！）。