大话数据结构读书笔记（五）-串

五、串

串：定义是由零个或者多个字符组成的有限序列又叫字符串。串长，字符串中字符个数。空格串只含有空格，空串不含有任何字符。串的比较是比较对应位置上字符大小。

串的存储结构：顺序存储和链式存储（数组）。链式存储链式线性表。

字符串基本操作

package day01to05;public class stringoper {    public static void method(){          String s="Helloword Java";          display("原字符串为："+s);          display(s.toUpperCase());//转换大写          display(s.toLowerCase());  //转换小写        display(s.trim());  //去空格                  String s1="abc";          String s2="aaa";          display(s1.compareTo(s2));  //比较    }      //子串获取字符串中的一部分      public static void method_sub(){          String s="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";          display("原字符串为");          display(s);          String s1=s.substring(9); //从指定位置到结尾。如果角标不存在，则会出现字符串角标越界异常。          display("获取的子串s1为：");          display(s1);          String s2=s.substring(7,20); //包含头，不包含尾。 获取整个字符串：s.substring(0,s.length());          display("获取的子串s2为：");          display(s2);      }      //切割      public static void method_split(){          String s="zhangsan,lisi";          String[] arr=s.split("a");          display("原字符串为：");          display(s);          display("切割后的字符串为：");          for(int x=0;x<arr.length;x++)          {              System.out.print(arr[x]+" ");          }          System.out.println();      }      //判断      public static void method_is(){          String str="ArrayDemo.java";          String str1="arraydemo.java";          //判断文件名称是否以Array开头          display(str.startsWith("Array"));          //判断文件名称是否是以.java结尾          display(str.endsWith(".java"));          //判断文件名称中是否包含Demo          display(str.contains("Demo"));          //判断两个文件名是否相同（区分大小写）          display(str.equals(str1));          //判断两个文件名是否相同（不区分大小写）          display(str.equalsIgnoreCase(str1));      }      //获取      public static void method_get(){          String str="abcde";          display("字符串为："+str);          //长度          display("字符串的长度为："+str.length());          //根据索引获取字符          display("角标为四的位置上的字符为："+str.charAt(4));//当访问到字符串中不存在的角标时，会发生 StringIndexOutOfBoundsException异常          //根据字符获取索引          display("从角标为3的位置开始往后索引 a 出现的位置为："+str.indexOf('a',3));//如果没有找到返回-1          //反向索引一个字符出现的位置          display("从字符串右面开始索引第一个a出现的位置为："+str.lastIndexOf("a"));      }      //转换      public static void method_trans(){          char[] arr={'a','b','c','d','e','f','g','h'};          String str="jkasdhavsgjv";          char[] a=str.toCharArray();          //字符串操作          System.out.print("将字符串转换为字符数组为：[");          for(int x=0;x<a.length;x++)          {              if(x<a.length-1)                  System.out.print(a[x]+",");              else                  System.out.print("]");          }          System.out.println();          //字符数组操作          System.out.print("字符数组为：[");          for(int x=0;x<arr.length;x++)          {              if(x<arr.length-1)                  System.out.print(arr[x]+",");              else                  System.out.print("]");          }          System.out.println();          String s=new String(arr);          display("转换成字符串为："+s);          //获取从角标为1的位置的字符开始三个字符          String s1=new String(arr,1,3);          display("从角标为1的位置的字符开始三个字符组成的字符串为："+s1);      }      //替换      public static void method_replace(){                    String s="      hello java     ";               String s1=s.replace('a', 'n'); //如果要替换的字符不存在，则返回的还是原字符串                    display("原来的字符串为："+s);                    display("替换字符后的字符串为："+s1);                }      //主函数      public static void main(String[] args) {          method_get();          method_is();          method_trans();          method_replace();          method_split();          method_sub();          method();      }      public static void display(Object obj){          System.out.println(obj);      }  }  

字符串匹配：朴素模式匹配从目标字符串初始位置开始，依次分别与Pattern的各个位置的字符比较，如相同，比较下一个位置的字符直至完全匹配；如果不同则跳到目标字符串下一位置继续如此与Pattern比较，直至找到匹配字符串并返回其位置。时间复杂度最坏为O(mn)，效率很低。

public class stringoper {  public static void main(String[] args) {  String s="abcdefg";  String str="bc5d";  System.out.println(Index(s, str));  }  public static  int Index(String s, String pattern)   {  int index = -1;   boolean match = true;       for (int i = 0, len = s.length() - pattern.length(); i <= len; i++) {           match = true;           for (int j = 0; j < pattern.length(); j++) {              if (s.charAt(i + j) != pattern.charAt(j)) {                   match = false;                    break;               }           }                    if (match) {                index = i;                break;           }        }           return index;  } }

2、KMP算法：KMP算法是一种改进的字符串匹配算法，关键是利用匹配失败后的信息，尽量减少模式串与主串的匹配次数以达到快速匹配的目的。在BF算法的基础上使用next函数来找出下一次目标函数与Pattern比较的位置，因为BF算法每次移动一位的比较是冗余的，KMP利用Pattern字符重复的特性来排除不必要的比较，从而可以每次移动n位来排除冗余。对于Next函数近似接近O(m)，KMP算法的时间复杂度为O(n)，所以整个算法的时间复杂度为O(n+m)。

public class stringoper {  public static void main(String[] args) {  stringoper.getNext("abcdef");  System.out.println(stringoper.indexKMP("abcadef", "abc",0));}  public static int[] getNext(String T){  int[] next = new int[T.length()];  int i = 0;  int j = -1;  next[i] = j;  while(i<T.length()-1){      if(j==-1 || T.charAt(i)==T.charAt(j)){          i++;          j++;          next[i] = j;      }else {          j = next[j];//若字符不相等，则j值进行回溯。      }  }         for (int k = 0; k < next.length; k++) {      System.out.print(next[k]);  }  System.out.println();  return next;}public static int indexKMP(String S,String T,int pos){  int i = pos;//表示从主串中第几个字符串开始匹配  int j = 0;//表示从模式串中第几个字符串开始  int[] next = getNext(T);  while(i<S.length()&&j<T.length()){      if (j == -1 || S.charAt(i) == T.charAt(j)) {          i++;          j++;      }      else {//重新开始匹配          j = next[j];//j退回到合适的位置，i值不变      }  }  if (j>=T.length()) {      return i-T.length();  }else {      return 0;  }   }}