数据结构_串知识总结
数据结构第四章 串
数据结构第四章串在数据结构的世界里，串是一种非常基础且重要的结构。
它看似简单，却在很多实际的程序设计和应用中发挥着关键作用。
串，简单来说，就是由零个或多个字符组成的有限序列。
这就好比我们日常生活中的一句话、一段文字或者一个密码。
从存储方式上来看，串可以采用顺序存储和链式存储两种方式。
顺序存储就像是把一串珠子穿在一根线上，珠子依次排列，位置固定。
在计算机中，我们可以用一个连续的数组来存储串中的字符。
这种方式简单直观，访问速度快，但存在着一些局限性。
比如说，如果我们事先不知道串的长度，可能会造成存储空间的浪费或者不足。
相比之下，链式存储则更加灵活。
它就像把珠子用链条串起来，每个珠子（也就是字符）都有一个指针指向下一个珠子。
这样，即使在插入或删除字符时，也不需要像顺序存储那样进行大量的数据移动。
但是，链式存储的缺点是访问速度相对较慢，因为需要通过指针依次查找。
接下来，让我们看看串的一些基本操作。
串的比较是经常会用到的操作。
比较两个串的大小，不能像比较数字那样简单地直接比较，而是要从串的第一个字符开始，逐个字符进行比较。
如果在某个位置上的字符不同，那么 ASCII 码值大的那个串就更大；如果前面的字符都相同，但是一个串先结束了，那么长度短的串就更小。
串的连接也是常见的操作。
想象一下把两段绳子接在一起，就形成了一个更长的绳子。
串的连接也是类似的道理，把两个串首尾相连，形成一个新的串。
但在实际操作中，要注意存储空间的分配，确保有足够的空间来容纳连接后的串。
还有串的子串操作。
比如说，从一篇文章中截取一段文字，这就是获取一个子串。
在程序中，我们需要明确指定子串的起始位置和长度，才能准确地获取到所需的部分。
串的模式匹配更是一个重要的应用。
这就像是在一篇长篇小说中寻找特定的关键词或者短语。
最常见的模式匹配算法有朴素模式匹配算法和 KMP 算法。
朴素模式匹配算法比较直接，就是从主串的开头逐个字符与模式串进行匹配。
而 KMP 算法则通过对模式串进行预处理，利用已经匹配的部分信息，减少不必要的比较，从而提高匹配的效率。
数据结构串、数组和广义表知识点总结
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。
数据结构答案 第5章 串学习指导
第5章串5.1 知识点分析1．串的定义串（String）是由零个或多个任意字符组成的有限序列。
一般记作：s=＂a1 a2 …a i…a n＂。
其中s 是串名，用双引号括起来的字符序列为串值，但引号本身并不属于串的内容。
a i（1<=i<=n）是一个任意字符，它称为串的元素，是构成串的基本单位，i是它在整个串中的序号；n为串的长度，表示串中所包含的字符个数。
2．几个术语（1）长度串中字符的个数，称为串的长度。
（2）空串长度为零的字符串称为空串。
（3）空格串由一个或多个连续空格组成的串称为空格串。
（4）串相等两个串相等，是指两个串的长度相等，且每个对应字符都相等。
（5）子串串中任意连续字符组成的子序列称为该串的子串。
（6）主串包含子串的串称为该子串的主串。
（7）模式匹配子串的定位运算又称为串的模式匹配，是一种求子串的第一个字符在主串中序号的运算。
被匹配的主串称为目标串，子串称为模式。
3．串的基本运算（1）求串长：LenStr(s)。
（2）串连接：ConcatStr(s1,s2) 。
（3）求子串：SubStr (s,i,len)。
（4）串比较：EqualStr (s1,s2)。
（5）子串查找：IndexStr (s,t)，找子串t在主串s中首次出现的位置（也称模式匹配）。
（6）串插入：InsStr (s,t,i)。
（7）串删除：DelStr(s,i,len)。
4．串的存储（1）定长顺序存储。
（2）链接存储。
（3）串的堆分配存储。
5.2 典型习题分析【例1】下面关于串的的叙述中，哪一个是不正确的？（）A．串是字符的有限序列B．空串是由空格构成的串C．模式匹配是串的一种重要运算D．串既可以采用顺序存储，也可以采用链式存储分析：空串是不含任何字符的串，即空串的长度是零。
空格串是由空格组成的串，其长度等于空格的个数。
答案为B。
【例2】两个串相等的充分必要条件是( )。
A．两个串长度相等B．两个串有相同字符C．两个串长度相等且有相同字符D．以上结论均不正确分析：根据串相等定义，两个串是相等是指两个串的长度相等且对应字符都相等，故A、B、C均不正确，答案为D。
数据结构知识总结
数据结构知识总结数据结构是计算机科学中最基本的概念之一，它研究了如何组织和管理数据，以便有效地使用和操作。
数据结构是计算机程序设计中的核心，对于解决实际问题具有重要的意义。
下面是我对数据结构的知识总结，希望对你有所帮助。
一、数据结构的定义和分类数据结构是指一种特定的组织形式，用于存储和操作数据的方法。
它可以分为线性结构和非线性结构。
线性结构包括数组、链表、栈和队列等，而非线性结构包括树和图等。
二、数组数组是最简单的数据结构之一，它将相同类型的元素按顺序存放在一段连续的内存空间中。
数组的特点是可以随机访问，但插入和删除元素的效率较低。
三、链表链表是一种基本的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。
链表的特点是插入和删除元素的效率较高，但随机访问的效率较低。
四、栈栈是一种特殊的线性结构，它的插入和删除操作只能在栈的一端进行。
栈的特点是先进后出，即最后插入的元素最先出栈。
五、队列队列是一种特殊的线性结构，它的插入操作只能在队尾进行，删除操作只能在队首进行。
队列的特点是先进先出，即最先插入的元素最先出队。
六、树树是一种非线性的数据结构，它由节点和边组成。
节点之间的关系是层次结构，树的最上面的节点称为根节点，没有子节点的节点称为叶子节点。
七、图图是一种非线性的数据结构，它由节点和边组成。
图的节点可以具有任意的关系，可以是有向的或无向的。
图可以用于表示网络、地图等各种实际问题。
八、排序算法排序算法是对数据进行排序的一种方法。
常见的排序算法包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序等。
每种排序算法都有自己的特点和适用场景。
九、查找算法查找算法是在数据集中查找特定元素的一种方法。
常见的查找算法包括线性查找、二分查找和哈希查找等。
不同的查找算法对于不同的数据集有不同的效率。
十、算法复杂度分析算法复杂度分析是研究算法效率的一种方法。
通常通过时间复杂度和空间复杂度来表示算法的效率。
串的知识点总结
串的知识点总结1. 串的基本概念串是由零个或多个字符组成的有限序列，通常用来表示文本数据。
在编程语言中，串通常被定义为一个字符数组或字符串变量。
例如，在C语言中，字符串通常被定义为char类型的数组，而在Java语言中，字符串则是一个类对象。
2. 串的存储结构串的存储结构有两种常见形式：一是定长顺序存储结构，二是链式存储结构。
定长顺序存储结构是将串的字符按照顺序存储在一块连续的存储空间中，这种方式可以通过下标来访问任意位置的字符，但是需要预先分配足够的存储空间。
链式存储结构则是使用链表来存储串的字符，这种方式可以动态分配内存空间，但是访问任意位置的字符需要从链表头开始遍历，效率较低。
3. 串的基本操作串的基本操作包括串的创建、复制、连接、比较、插入和删除等。
创建串是指将一组字符转换成串的操作；复制是指将一个串的内容复制到另一个串中；连接是指将两个串连接在一起形成一个新的串；比较是指比较两个串的大小关系；插入是指在一个串中的指定位置插入一个子串；删除是指删除一个串中的指定子串。
这些操作都是串的基本操作，它们在实际应用中有着重要的作用。
4. 串的模式匹配串的模式匹配是指在一个主串中查找与给定模式串相匹配的子串的过程。
常见的模式匹配算法有暴力匹配算法、KMP算法和Boyer-Moore算法等。
暴力匹配算法是最简单的模式匹配算法，它的时间复杂度为O(m*n)，其中m为主串长度，n为模式串长度；KMP算法是一种高效的模式匹配算法，它的时间复杂度为O(m+n)，其中m为主串长度，n为模式串长度；Boyer-Moore算法是一种更加高效的模式匹配算法，它的时间复杂度为O(m*n)，其中m为主串长度，n为模式串长度。
5. 串的应用串在计算机科学中有着广泛的应用，它在各种应用中都有着重要的作用。
例如，在文本编辑器中，串被用来表示文本文件的内容；在数据库系统中，串被用来表示数据的各种属性；在网络通信中，串被用来表示网页的URL地址等。
《数据结构与算法》第四章-学习指导材料
《数据结构与算法》第四章串知识点及例题精选串（即字符串）是一种特殊的线性表，它的数据元素仅由一个字符组成。
4.1 串及其基本运算4.1.1 串的基本概念１．串的定义串是由零个或多个任意字符组成的字符序列。
一般记作：s=＂s1 s2 … s n＂＂其中s 是串名；在本书中，用双引号作为串的定界符，引号引起来的字符序列为串值，引号本身不属于串的内容；a i(1<=i<=n)是一个任意字符，它称为串的元素，是构成串的基本单位，i是它在整个串中的序号; n为串的长度，表示串中所包含的字符个数，当n=0时，称为空串，通常记为Ф。
２．几个术语子串与主串：串中任意连续的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。
子串的位置：子串的第一个字符在主串中的序号称为子串的位置。
串相等：称两个串是相等的，是指两个串的长度相等且对应字符都相等。
4.2 串的定长顺序存储及基本运算因为串是数据元素类型为字符型的线性表，所以线性表的存储方式仍适用于串，也因为字符的特殊性和字符串经常作为一个整体来处理的特点，串在存储时还有一些与一般线性表不同之处。
4.2.1 串的定长顺序存储类似于顺序表，用一组地址连续的存储单元存储串值中的字符序列，所谓定长是指按预定义的大小，为每一个串变量分配一个固定长度的存储区，如：#define MAXSIZE 256char s[MAXSIZE];则串的最大长度不能超过256。
如何标识实际长度？1. 类似顺序表，用一个指针来指向最后一个字符，这样表示的串描述如下：typedef struct{ char data[MAXSIZE];int curlen;} SeqString;定义一个串变量：SeqString s;这种存储方式可以直接得到串的长度：s.curlen+1。
如图4.1所示。
s.dataMAXSIZE-1图4.1 串的顺序存储方式12. 在串尾存储一个不会在串中出现的特殊字符作为串的终结符，以此表示串的结尾。
数据结构(串)
数据结构(串)数据结构(串)1.介绍1.1 定义数据结构(串)是计算机科学中的一种基础数据结构，用于存储和操作一系列具有相同数据类型的元素的集合。
1.2 特性- 顺序存储：串中的元素按照在字符串中的顺序存储。
- 长度可变：可以动态改变串的长度。
- 计数方式：通常使用0开始计数。
1.3 应用字符串的数据结构广泛应用于文本处理、模式匹配、编译器设计等领域。
2.串的基本操作2.1 创建串：定义一个字符串变量并为其分配内存空间。
2.2 销毁串：释放字符串变量占用的内存空间。
2.3 清空串：将字符串中的元素清空，使字符串变为空串。
2.4 判断串是否为空：判断字符串是否为空串。
2.5 获取串的长度：获取字符串中元素的个数。
2.6 拷贝串：将一个串拷贝到另一个串中。
2.7 两个串：将两个串连接成一个新的串。
2.8 截取子串：从原串中截取一段子串。
2.9 查找子串：在串中查找指定子串的位置。
2.10 替换子串：在串中将指定子串替换成新的子串。
2.11 插入子串：在串中指定位置插入一个子串。
2.12 删除子串：从串中删除指定的子串。
3.串的存储结构3.1 顺序存储结构：使用一维数组存储字符串的字符元素。
3.2 链式存储结构：使用链表存储字符串的字符元素，每个节点存储一个字符。
4.串匹配算法4.1 暴力匹配算法：逐个比较字符串中的字符，若匹配失败则向后移动。
4.2 KMP算法：利用前缀函数预处理，避免重复比较已经匹配的字符。
4.3 Boyer-Moore算法：从匹配串的末尾开始比较，利用坏字符规则和好后缀规则跳过不必要的比较。
5.附件本文档不涉及附件。
6.法律名词及注释- 数据结构：指计算机科学中研究数据存储方式及其相关操作的学科。
- 串：也称为字符串，是由零个或多个字符组成的有序序列。
《数据结构》知识点总结
《数据结构》知识点总结数据结构知识点总结数据结构是计算机科学的重要基础学科，它研究各种数据元素之间的关系、组织和存储方式，以及在不同操作下的效率和性能。
掌握数据结构的基本概念和常见算法，对于编程和软件开发等领域都具有重要的意义。
本文将对数据结构的一些关键知识点进行总结和说明。
一、线性表线性表是数据结构中最基本和常见的一种类型，它包含了一组按顺序排列的元素。
线性表常见的表示方法有数组和链表两种。
1.1 数组数组是一段连续的内存空间，其中的元素通过索引来访问。
数组具有随机访问的特性，插入和删除元素的效率较低。
1.2 链表链表是由一系列节点构成，每个节点包含了数据和指向下一个节点的指针。
链表的插入和删除操作具有较高的效率，但随机访问的效率较低。
二、栈和队列栈和队列是两种特殊的线性表，它们限制了数据的插入和删除位置，使得操作具有明确的顺序。
2.1 栈栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，只允许在栈的顶端进行插入和删除操作。
栈的应用场景包括函数调用、表达式求值等。
2.2 队列队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，只允许在队列的一端插入元素，在另一端删除元素。
队列可以用于实现广度优先搜索、任务调度等。
三、树树是一种非线性的数据结构，它由一系列的节点和边构成。
树的组织方式使得运算效率更高，常见的树结构包括二叉树、堆和二叉搜索树等。
3.1 二叉树二叉树是一种每个节点最多有两个子节点的树结构。
它的遍历方式包括前序、中序和后序遍历，常用于表达式求值、文件系统等的表示和操作。
3.2 堆堆是一种特殊的树结构，它满足堆序性质，即父节点的键值总是大于（或小于）子节点的键值。
堆常用于实现优先队列和排序算法。
3.3 二叉搜索树二叉搜索树是一种有序的二叉树，它的左子树中的节点键值都小于根节点的键值，右子树中的节点键值都大于根节点的键值。
二叉搜索树可用于高效地进行查找、插入和删除操作。
四、图图是一种由节点和边构成的非线性数据结构，它用于描述事物之间的相关关系。
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基本操作： （1） StrAsign(S,chars)
初始条件:chars是字符串常量
操作结果:生成一个值等于chars的串S
返回主目录
（2） StrInsert(S,pos,T)
初始条件:串S和T存在,1≤pos≤StrLength(S) +1 操作结果:在串S的第pos个字符之前插入串T （3） StrDelete(S,pos,len) 初始条件: 串S存在,1≤pos≤StrLength(S) -len +1 操作结果: 从串S中删除第pos个字符起长度为len的子串 （4） StrCopy(S,T) 初始条件: 串S存在
串相等：当且仅当两个串的值相等时,称这两个串是相等的
通常将字符在串中的序号称为该字符在串中的位置。 空串： n=0时的串为空串
空格串：由一个或多个称为空格的特殊字符组成的串。
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}
int len; } SString;
返回主目录
2.定长顺序串基本操作的实现 （1）串插入函数
有三种情况： (1) 插入后串长(LA+LC+LB)≤MAXLEN，则将B后移 LC个元素位置，再将C插入。 (2) 插入后串长>MAXLEN且pos+LC<MAXLEN，则B 后移时会有部分字符被舍弃。 (3) 插入后串长>MAXLEN且pos+LC>MAXLEN，则 B 的全部字符被舍弃（不需后移），并且C在插入时也有 部分字符被舍弃。
返回Байду номын сангаас目录
操作结果:返回串S的长度,即串S中的元素个数
（8）StrClear(S) 初始条件: 串S存在
操作结果:将S清为空串 （9）StrCat(S,T)
初始条件: 串S和T存在 操作结果:将串T的值连接在串S的后面
（10）SubString(Sub,S,pos,len)
初 始 条 件 : 串 S 存 在 ,1≤pos≤StrLength(S) 且 1≤len≤StrLength(S)-pos+1 返回主目录
返回主目录
操作结果:由串T复制得串S
（5） StrEmpty(S) 初始条件: 串S存在
操作结果:若串S为空串,则返回TRUE,否则返回FALSE
（6）StrCompare(S,T)
初始条件: 串S和T存在
操作结果:若S>T,则返回值>0;若S=T,则返回值=0;若 S<T, 则返回值<0 （7）StrLength(S) 初始条件: 串S存在
返回主目录
4.2 串的存储实现
常用的实现方法有：
•定长顺序串
•堆串
•块链串
4.2.1 定长顺序串 定长顺序串是将串设计成一种静态结构类型，串的 存储分配是在编译时完成的。
1. 定长顺序串存储结构
#define MAXLEN 20 typedef struct { /*串结构定义*/
char ch[MAXLEN];
顺序串插入函数算法
StrInsert(SString *s, int pos, SString t) /*在串s中下标为pos的字符之前插入串t */ { int i; if (pos<0 || pos>s->len) return(0); /*插入位置不合法*/ if (s->len + t.len<=MAXLEN) { /*插入后串长≤MAXLEN*/ for (i=s->len + t.len-1;i>=t.len + pos;i--) s->ch[i]=s->ch[i-t.len]; for (i=0;i<t.len;i++) s->ch[i+pos]=t.ch[i]; s->len=s->len+t.len; } else if (pos+t.len<=MAXLEN) {/*插入后串长>MAXLEN,但串t的字符序列可以全部插入*/ for (i=MAXLEN-1;i>t.len+pos-1;i--) s->ch[i]=s->ch[i-t.len]; for (i=0;i<t.len;i++) s->ch[i+pos]=t.ch[i]; s->len=MAXLEN; } else { /*插入后串长>MAXLEN,并且串t的部分字符也要舍弃 for (i=0;i<MAXLEN-pos;i++) s->ch[i+pos]=t.ch[i]; s->len=MAXLEN; } return(1); }
操作结果:用Sub返回串S的第pos个字符起长度为len的子串
（11）StrIndex(S,T,pos) 初始条件: 串S和T存在,T是非空串, 1≤pos≤StrLength(S)
操作结果:若串S中存在与串T相同的子串,则返回它在串S中 第pos个字符之后第一次出现的位置;否则返回0
（12）StrReplace(S,T,V) 初始条件: 串S,T和V存在, 且T是非空串 操作结果:用V替换串S中出现的所有与T相等的不重叠子串 （13）StrDestroy(S) 初始条件: 串S存在 操作结果:销毁串S
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空格串：由一个或多个称为空格的特殊字符组成的串。
4.1 串的定义
串(String)是零个或多个字符组成的有限序列。
一般记为： S=‘a1a2…an’ (n≥0)
其中S为串名，用单引号括起来的为串值， n为串的长度。
子串：串中任意个连续的字符组成的子序列称为该串的子串。
主串：包含子串的串相应地称为主串。
串
4.1 串的基本概念 4.2 串的存储实现 4.2.1 定长顺序串 4.2.2 堆串 4.2.3 块链串 4.3 串的应用举例：简单的行编辑器 4.4 总结与提高
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4.1 串的基本概念
串(String)是零个或多个字符组成的有限序列。 一般记为： S=‘a1a2…an’ (n≥0) 其中S为串名，用单引号括起来的为串值， n为串的长度。 子串：串中任意个连续的字符组成的子序列称为该串的子串。 主串：包含子串的串相应地称为主串。 空串： n=0时的串为空串 通常将字符在串中的序号称为该字符在串中的位置。