串的逻辑结构和线性表很相似,不同之处在于串针对的是字符集,也就是串中的元素都是字符,哪怕串中的字符是“123”这样的数字组成,或者“2010-10-10”这样的日期组成,它们都只能理解为长度为3和长度为10的字符串,每个元素都是字符而已。

    因此,对于串的基本操作与线性表是有很大差别的。线性表更关注的是单个元素的操作,比如查找一个元素,插入或删除一个元素,但串中更多的是查找子串位置、得到指定位置子串、替换子串等操作。

    1. ADT 串(string)
    2. Data
    3. 串中元素仅由一个字符组成,相邻元素具有前驱和后继关系。
    4. Operation
    5. StrAssign(T, *chars): 生成一个其值等于字符串常量chars的串T
    6. StrCopy(T, S): S存在,由串S复制得串T
    7. ClearString(S): S存在,将串清空。
    8. StringEmpty(S): 若串S为空,返回true,否则返回false
    9. StrLength(S): 返回串S的元素个数,即串的长度。
    10. StrCompare(S, T): S>T,返回值>0,若S=T,返回0,若S<T,返回值<0
    11. Concat(T, S1, S2): T返回由S1S2联接而成的新串。
    12. SubString(Sub, S, pos, len): S存在,1posStrLength(S), 0lenStrLength(S)- pos+1,用Sub返回串S的第pos个字符起长度为len的子串。
    13. Index(S, T, pos):串ST存在,T是非空串,1posStrLength(S)。
    14. 若主串S中存在和串T值相同的子串,则返回它在主串S
    15. pos个字符之后第一次出现的位置,否则返回0
    16. Replace(S, T, V):串STV存在,T是非空串。
    17. V替换主串S中出现的所有 T相等的不重叠的子串。
    18. StrInsert(S, pos, T): ST存在,1posStrLength(S)+1
    19. 在串S的第pos个字符之前插入串T
    20. StrDelete(S, pos, len):串S存在,1posStrLength(S)-len+1
    21. 从串S中删除第pos个字符起长度为len的子串。
    22. endADT

    对于不同的高级语言,其实对串的基本操作会有不同的定义方法,所以同学们在用某个语言操作字符串时,需要先查看它的参考手册关于字符串的基本操作有哪些。不过还好,不同语言除方法名称外,操作实质都是相类似的。比如C#中,字符串操作就还有ToLower转小写、ToUpper转大写In-dexOf从左查找子串位置(操作名有修改)、LastIndexOf从右查找子串位置、Trim去除两边空格等比较方便的操作,它们其实就是前面这些基本操作的扩展函数。

    我们来看一个操作Index的实现算法。

    1. /* T为非空串。若主串S中第pos个字符之后存在与T 相等的子串, */
    2. /* 则返回第一个这样的子串在S中的位置,否则返回0 */
    3. int Index(String S, String T, int pos){
    4. int n, m, i;
    5. String sub;
    6. if (pos > 0){
    7. /* 得到主串S的长度 */
    8. n = StrLength(S);
    9. /* 得到子串T的长度 */
    10. m = StrLength(T);
    11. i = pos;
    12. while (i <= n - m + 1){
    13. /* 取主串第i个位置 */
    14. /* 长度与T相等子串给sub */
    15. SubString(sub, S, i, m);
    16. /* 如果两串不相等 */
    17. if (StrCompare(sub, T) != 0)
    18. ++i;
    19. /* 如果两串相等 */
    20. else
    21. /* 则返回i值 */
    22. return i;
    23. }
    24. }
    25. /* 若无子串与T相等,返回0 */
    26. return 0;
    27. }

    当中用到了StrLength、SubString、StrCom-pare等基本操作来实现。