字符串是什么

学习目标

本节先建立字符串的基本概念。

学习完成后，你需要理解：字符串可以看作由字符组成的线性序列。它和线性表一样具有顺序关系，但字符串通常专门用于表达文本、符号序列或编码后的信息。

字符串最直观的理解是“一串字符”。

例如：

hello
data structure
A1B2C3

这些内容都可以看作字符串。字符串中的每个字符都有位置，字符之间存在明确的先后顺序。

以 hello 为例：

下标:  0  1  2  3  4
字符:  h  e  l  l  o

这和线性表非常相似：第一个字符是 h，第二个字符是 e，最后一个字符是 o。中间字符既有前驱，也有后继。

字符串可以看作一种特殊线性表，它的元素类型是字符。

普通线性表可以保存整数、对象、节点或其他数据，而字符串主要保存字符序列。正因为元素是字符，字符串有很多专门操作，例如：

这些操作让字符串问题成为数据结构学习中非常重要的一类问题。

字符串和普通集合不同，字符顺序非常重要。

例如：

abc
bca
cab

这三个字符串包含相同的字符，但顺序不同，因此含义也不同。

在字符串问题中，顺序往往决定结果。查找子串时要匹配连续顺序，判断回文时要比较前后位置，排序字符串时要按照字符顺序比较。

因此，学习字符串时一定要把它看成有序序列，而不是简单字符集合。

字符串可以没有任何字符，这种字符串叫空字符串。

""

空字符串长度为 0。它在程序中很常见，例如用户没有输入内容、某次截取结果为空、搜索结果不存在等。

处理字符串问题时，空字符串是一个重要边界情况。如果没有考虑它，代码可能出现越界、错误判断或异常。

很多语言内部会把字符串看成字符数组或类似字符数组的结构。也就是说，字符串中的字符通常可以通过位置访问。

但是，字符串和普通数组不完全相同。某些语言中的字符串是不可变的，修改字符串时不会直接改变原对象，而是生成新字符串。后续小节会专门讨论这个问题。

字符串是由字符组成的线性序列，可以看作元素类型为字符的特殊线性表。

字符串问题的核心不只是保存文本，还包括顺序、长度、子串、匹配、统计和比较等操作。后续学习时，要同时关注字符串的线性结构特点和文本处理特点。