數據結構中的字符串
字符串BF算法(普通模式匹配算法)
數據結構中提到的串，即字符串，由 n 個字符組成的一個整體（ n >= 0 ）。這 n 個字符可以由字母、數字或者其他字符組成。
例如，S = ”BEIJING” ，S 代表這個串的串名，BEIJING 是串的值。
雙引號不是串的值，作用只是為了將串和其他結構區分開。
特殊的串
空串：含有零個字符的串。例如：S = “”（雙引號中沒有任何東西），一般直接用 Ø 表示。
空格串：只包含空格的串。注意和空串區分開，空格串中是有內容的，只不過包含的是空格，且空格串中可以包含多個空格。例如，a = ” ”（包含3個空格）。
子串與主串：串中任意個連續字符組成的字符串叫做該串的子串，包含子串的串稱為主串。
例如：a = ”BEI”，b = ”BEIJING”，c = ”BJINGEI” 。對於字符串 a 和 b 來說，由於 b 中含有連續的字符串 a ，所以可以稱 a 是 b 的子串，b 是 a 的主串；而對於 c 和 a ，雖然 c 中也含有 a 的全部字符，但不是連續的 “BEI” ，所以串 c 和 a 沒有任何關系。
子串在主串中的位置：對於串 a = ”BEI” 來說，首字符 ‘B’ 在串 b 的位置為 1 ，所以子串 a 在主串 b = “BEIJING” 中的位置是 1。
子串在主串中的位置和字符在數組中的存放位置不同，子串在主串的位置從 1 開始數。
兩個串相等的標准：如果兩個串的串值完全相同，那么這兩個串相等。
串的三種存儲結構
存儲串的結構有三種：1 定長順序存儲；2 堆分配存儲； 3 塊鏈存儲。
定長順序存儲
采用固定長度的數組（即靜態數組）存儲串。
例如：char a[7] = "abcdfg";
此方式存儲串時，需要預估串的長度提前申請足夠的存儲空間。目標串如果超過了數組申請的長度，超出部分會被自動舍棄（稱為“截斷”）。
例如：char a[3] = "abcdfg"; //實際上數組中只存儲了 “ab” ，后邊的被截斷。
堆分配存儲
采用動態數組存儲串。
在C語言中，存在着一個被稱之為“堆”的自由存儲區，用 malloc 函數和 free 函數管理，malloc 函數負責申請空間，free 函數負責釋放空間。
例如：char * a = (char*)malloc(5*sizeof(char));//創建 a 數組，動態申請5個 char 類型數據的存儲空間
使用堆分配存儲的優勢在於：當發現申請的空間不夠用時，可以通過 realloc() 函數重新申請更大的存儲空間。
例如：a = (char*)realloc(a, 10*sizeof(char));//前一個參數指申請空間的對象；第二個參數，重新申請空間的大小
使用 malloc 函數申請的存儲空間，不會自動釋放，需要程序員調用 free() 函數手動釋放。如果不手動釋放，當程序執行徹底結束，由操作系統進行回收。
例如：free(a);//釋放動態數組a申請的空間
舉一個完整的例子，連接串 “abc” 和 “defg” 變為 “abcdefg” ；
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
char *a1 = NULL;
char *a2 = NULL;
a1 = (char*)malloc(3*sizeof(char));
strcpy(a1, "abc"); //將字符串“abc”復制給a1
a2 = (char*)malloc(3*sizeof(char));
strcpy(a2, "defg");
int lengthA1 = strlen(a1);
int lengthA2 = strlen(a2);
if (lengthA1 < lengthA1+lengthA2)
{
a1 = (char*)realloc(a1, (lengthA1+lengthA2)*sizeof(char));
}
for (int i=lengthA1; i<lengthA1+lengthA2; i++)
{
a1[i] = a2[i-lengthA1];
}
printf("%s", a1);
free(a1);
free(a2);
return 0;
}
輸出結果：
abcdefg
注：在程序中，我們給 a1 和 a2 賦值的時候，使用了 strcpy 復制函數。在這里不能直接用：a1 = ”abc”這種方式，如果你這樣做，程序編譯會出錯，告訴你，沒有 malloc 的空間不能 free 。
原因是： strcpy 函數是將字符串復制到申請的存儲空間中，而直接賦值是字符串存儲在別的內存空間（本身是一個常量，放在常量區）中，更改了指針 a1 和 a2 的指向，也就是說，之前動態申請的存儲空間雖然申請了，結果還沒用呢就丟了。
塊鏈存儲
塊鏈存儲，其實就是借用鏈表的存儲結構來存儲串。一般情況下使用單鏈表就足夠了，而且不需要增設頭結點。
在構建鏈表時，每個結點可以存放一個字符，也可以存放多個字符。
圖1 塊鏈存儲
鏈表中最后一個結點的數據域不一定全被串值占滿，通常會補上 “#” 或者其他特殊的字符和字符串中的字符區分開。
每個結點設置字符數量的多少和存儲的串的長度、可以占用的存儲空間以及程序實現的功能相關。
如果串包含數據量很大，但是可用的存儲空間有限，那么就需要提高空間利用率，相應地減少結點數量（因為多一個節點，就多申請一個指針域的空間）。
而如果程序中需要大量地插入或者刪除數據，如果每個節點包含的字符過多，操作字符就會變得很麻煩，為實現功能增加了障礙。
總結
在平時編寫程序，經常會用到例如：char *a = ”abcd”;這種方式表示字符串，和上面三種存儲方式最主要的區別是：這種方式用於表示常量字符串，只能使用，不能對字符串內容做修改（否則程序運行出錯）；而以上三種方式都可以對字符串進行刪改的操作。
例如：
#include <stdio.h>
int main()
{
char* a="abcd";
a[1]='b';
return 0;
}
程序編譯可以通過，運行失敗，改成下面堆分配存儲的方式就對了：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
char * a = (char*)malloc(4*sizeof(char));
strcpy(a, "abcd");
a[1] = 'e';
printf("%s", a);
return 0;
}
輸出結果：
aecd
三種存儲表示方式中，最常用的是堆分配存儲，因為它在定長存儲的基礎上通過使用動態數組，避免了在操作串時可能因為申請存儲空間的不足而丟失字符數據；
和塊鏈存儲方式相比，結構相對簡單，更容易操作。
