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字符串基礎

定義

字符集

一個 字符集 \(\Sigma\) 是一個建立了 全序 關係的集合,也就是説,\(\Sigma\) 中的任意兩個不同的元素 \(\alpha\)\(\beta\) 都可以比較大小,要麼 \(\alpha<\beta\),要麼 \(\beta<\alpha\)。字符集 \(\Sigma\) 中的元素稱為字符。

字符串

一個 字符串 \(S\) 是將 \(n\) 個字符順次排列形成的序列,\(n\) 稱為 \(S\) 的長度,表示為 \(|S|\)

如果字符串下標從 \(1\) 開始計算,\(S\) 的第 \(i\) 個字符表示為 \(S[i]\)

如果字符串下標從 \(0\) 開始計算,\(S\) 的第 \(i\) 個字符表示為 \(S[i-1]\)

子串

字符串 \(S\)子串 \(S[i..j],i≤j\),表示 \(S\) 串中從 \(i\)\(j\) 這一段,也就是順次排列 \(S[i],S[i+1],\ldots,S[j]\) 形成的字符串。

有時也會用 \(S[i..j]\)\(i>j\) 來表示空串。

子序列

字符串 \(S\)子序列 是從 \(S\) 中將若干元素提取出來並不改變相對位置形成的序列,即 \(S[p_1],S[p_2],\ldots,S[p_k]\)\(1\le p_1< p_2<\cdots< p_k\le|S|\)

後綴

後綴 是指從某個位置 \(i\) 開始到整個串末尾結束的一個特殊子串。字符串 \(S\) 的從 \(i\) 開頭的後綴表示為 \(\textit{Suffix(S,i)}\),也就是 \(\textit{Suffix(S,i)}=S[i..|S|-1]\)

真後綴 指除了 \(S\) 本身的 \(S\) 的後綴。

舉例來説,字符串 abcabcd 的所有後綴為 {d, cd, bcd, abcd, cabcd, bcabcd, abcabcd},而它的真後綴為 {d, cd, bcd, abcd, cabcd, bcabcd}

前綴

前綴 是指從串首開始到某個位置 \(i\) 結束的一個特殊子串。字符串 \(S\) 的以 \(i\) 結尾的前綴表示為 \(\textit{Prefix(S,i)}\),也就是 \(\textit{Prefix(S,i)}=S[0..i]\)

真前綴 指除了 \(S\) 本身的 \(S\) 的前綴。

舉例來説,字符串 abcabcd 的所有前綴為 {a, ab, abc, abca, abcab, abcabc, abcabcd}, 而它的真前綴為 {a, ab, abc, abca, abcab, abcabc}

字典序

以第 \(i\) 個字符作為第 \(i\) 關鍵字進行大小比較,空字符小於字符集內任何字符(即:\(a< aa\))。

迴文串

迴文串 是正着寫和倒着寫相同的字符串,即滿足 \(\forall 1\le i\le|s|, s[i]=s[|s|+1-i]\)\(s\)

字符串的存儲

  • 使用 char 數組存儲,用空字符 \0 表示字符串的結尾(C 風格字符串)。
  • 使用 C++ 標準庫提供的 string
  • 字符串常量可以用字符串字面量(用雙引號括起來的字符串)表示。

參考資料與註釋