• Uma string é uma coleção de caracteres.


• Em C/C++ e Java strings são representadas entre aspas duplas. Em Python, pode-se usar aspas duplas e simples.


• Exemplos:
  • C/C++ ou Java: "minha primeira string"
  • Python: "outra string" ou 'mais uma string'

• A representação dos caracteres que compõem uma string segue um padrão de codificação, que varia de acordo com a linguagem.


• Em C/C++ caracteres são codificados usando o padrão ASCII. Em Java e Python, utilizam o padrão UNICODE.


• Detalhes sobre as codificação:
  • ASCII: é capaz de codificar $2^7 = 128$ caraceres distintos, usando 8 bits.
  • UNICODE: é capaz de codificar $2^{16} = 65.536$ caraceres distintos, usando 16 bits.

• Em C strings são representadas por arrays estáticos, terminados pelo caracter nulo '\0'.

          
// exemplo de string
char greeting[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
// atalho para a inicialização
char greeting[] = "Hello";
          
        

• Em C++ strings são representadas por arrays dinâmicos, com tamanho igual ao número de caracteres da string.

          
// inclusão          
#include <cstring>
using namespace std;

// exemplo de string
string greeting = "Hello";
          
        

• Em Java strings são representadas por arrays dinâmicos, com tamanho igual ao número de caracteres da string.

          
// exemplo de string
String greeting = "Hello";
          
        

• Em Python strings são representadas por arrays dinâmicos, com tamanho igual ao número de caracteres da string.

          
greeting1 = 'Hello'
greeting2 = "Hello"
          
        

As soluções de problemas de manipulação de strings exigem o domínio de operações como:

• Consulta de tamanho.
• Cópia.
• Concatenação.
• Busca por uma string B em uma string A.
• Conversão de/para tipos numéricos.
• Entre outras ...

Exemplos de manipulação de strings em C:

          
// inclusão
#include <cstring>
using namespace std;

// declaração            
char str[] = "hello";

// tamanho
int s = strlen(str);

// cópia
char tmp[10];
strcpy(tmp, str);

// concatenação
char aux[10] = "world";
strcpy(aux, str);

// busca
char sub[] = "ll";
char *res = strstr(hello, sub);

// conversão string para int
char s1[] = "45";
int num = atoi(s1);

// conversão de int para string
int val = 368;
char s2[15];
sprintf(s2, "%d", val);
          
        

Exemplos de manipulação de strings em C++:

          
// inclusão
#include <cstring>
using namespace std;

// declaração            
string str = "hello";

// tamanho
int s = str.size();

// cópia
char tmp[10];
str.copy(tmp, 0, str.size());

// concatenação
string aux = "world";
str = str + aux;

// busca
string sub = "ll";
int res = str.find(sub);

// conversão string para int
string s1 = "45";
int num = stoi(s1);

// conversão de int para string
int val = 368;
string s2 = to_string(val);
          
        

Exemplos de manipulação de strings em Java:

          
// declaração            
String str = "hello";

// tamanho
int s = str.length();

// cópia
String tmp = new String(str);

// concatenação
string aux = "world";
str = str + aux;

// busca
String sub = "ll";
int res = str.indexOf(sub);

// conversão string para int
string s1 = "45";
int num = Integer.parseInt(s1);

// conversão de int para string
int val = 368;
string s2 = String.valueOf(val);
          
        

Exemplos de manipulação de strings em Python:

          
# declaração            
str = "hello";

# tamanho
s = len(str);

# cópia
tmp = str.copy(str);

# concatenação
aux = "world";
str = str + aux;

# busca
sub = "ll";
res = str.find(sub);

# conversão string para int
s1 = "45";
num = int(s1);

# conversão de int para string
val = 368;
s2 = str(val);
          
        

• A solução de alguns problemas envolvendo strings exigem o uso de estruturas de dados auxiliares.


• Uma dessas estruturas é a suffix trie, uma árvore que contém todos os possíveis sufixos de uma string.
• Um sufixo é composto pelos caracteres entre uma posição intermediária e o fim string.
• Ex: "acag$"
  Sufixos: "acag$", "cag$", "ag$", "g$", "$".
• A suffix trie do exemplo é a árvore ilustrada ao lado.

A estrutura suffix trie pode ser utilizada em problemas que exigem:

• A contagem da quantidade de ocorrências de uma substring Q em uma string S.

A solução deste problema consiste em contar o número de nós da árvore que contém a substring de interesse.

Considerando o exemplo do slide anterior, a substring 'ca' aparece apenas uma vez na string 'acag$' e é representada na árvore apenas pelo nó marcado de vermelho.

A estrutura suffix trie pode ser utilizada em problemas que exigem:

• A procura pela substring de maior tamanho que se repente dentro de uma string S.

A solução deste problema consiste em localizar o nó da árvore mais profundo e com mais de um filho.

Considerando o exemplo do slide anterior, a substring 'a' aparece duas vez na string 'acag$' e é representada na árvore apenas pelo nó marcado de verde.

Leitura:

• Capítulo 6 do livro texto Competitive Programming 1 Halim, S. e Halim, F.

Exercícios:

• Lista de exercícios 05, de problemas de manipulação de strings.