4.2 Манипулирование строками string

В языке Паскаль при работе с текстами чаще всего используются корот­кие строки типа STRING. Стандартные процедуры READLN(St), WRITE(St) и WRITELN(St) поддерживают ввод и вывод строк переменной длины St: STRING.

Объявление и структура строки

Строку можно объявить двумя способами.

• В разделе констант можно сформировать переменную типа STRING и инициали­зировать ее путем присваивания начального значения в виде текстового литерала.

CONST A: STRING ='Я учусь программировать'; {Длина строки 255 символов}

В: STRING[15] = 'IBM PC {Длина строки 15 символов }

• Второй способ состоит в объявлении строки в разделе VAR. В этом случае в памяти компьютера отводится место для хранения информации в объеме, не превышающем размер строки.

VAR

A:STRING;

В:STRING[15];

С:ARRAY[1..10] OF STRING[25];

В этом объявлении A представляет собой строку максимально возможной дли­ны, занимающую в памяти компьютера 256 байт. Байт с номером 0, то есть А[0], содержит двоичный код равный количеству символов в строке. Остальные байты A[1]...А[255], имеющие номера с 1 по 255, используются для хранения кодов ли­тер, соответствующих ASCII. Строка B резервирует только 16 байт. В остальном она ничем не отличается от строки А. Переменная С представляет собой массив из 10 строк, каждая из которых имеет длину 15 символов. Обратиться к любой строке массива можно так — С[I], где I — номер строки (I = 1..10). Имеется возможность обратиться к любой литере любой строки — C[I, J], где I — номер строки (I = 1..10), a J — номер литеры в строке (J = 1..25).

Ниже перечисляются стандартные операциями над строками, принятые во многих языках программирования.

Сцепка строк

Сцепка строк — построение такой их комбинации, которая представляет еди­ную результирующую строку. Операцией сцепления является знак '+'. Иногда эту операцию называют конкатенацией строк.

Пример 39. Ввести строку ST символов. Построить три строки: SR – содержа­щую все символы русского алфавита исходной строки в порядке их следования; SL – содержащую латинские символы исходной строки; SP – содержащую все ос­тальные символы. Указать количество символов в каждой из строк.

При решении задач со строками часто пользуются функциями. В рассматрива­емой задаче введем пользовательскую функцию UST(X). На вход этой функции подается литера, а на выходе число 1, 2, или 3. Число идентифицирует символ на принадлежность одной из строк латинской, русской или прочих символов соответ­ственно. Поскольку порядок следования символов в выходных строках соответству­ет исходной строке, то можно организовать арифметический цикл от 1 до N, где N — длина введенной строки текста. На каждом шаге цикла следует классифицировать текущую литеру с помощью функции UST(ST[I]). По результатам анализа опера­тор CASE направляет вычислительный процесс по одной из трех ветвей, в которых путем сцепки формируются выходные строки SL, SR, SP. Программа завершается выводом на экран каждой строки и ее размера.

PROGRAM PR39;

VAR ST, SL, SR, SP: STRING; I, N: BYTE;

FUNCTION UST(X: GHAR): BYTE; {1 - лат., 2 – рус., 3 - остальные}

CONST AL: SET OF CHAR = ['A'.. "Z", 'a'.. 'z'];

AR: SET OF CHAR = ['A'.. 'Я', 'a'.. 'п' 'p'.. 'я'];

BEGIN

UST := 3;

IF X IN AL THEN UST := 1;

IF X IN AR THEN UST := 2;

END;

BEGIN

WRITELN('Введите строку не более 255 символов');

READLN(ST);

N:= ORD(ST[0]); {Длина исходной строки}

WRITELN('B исходной строке', N:l,' символов');

SR:= ";

SL:= ";

SP:= "; {Инициализация создаваемых строк}

FOR I := 1 ТО N {Просмотр исходной строки}

DO CASE UST(ST[I]) OF

1: SL:= SL + ST[I]; {Формирование латинской строки}

2: SR:= SR + ST[I] {Формирование русской строки}

ELSE SP:= SP + ST[I] {Формирование строки прочих литер}

END; {CASE, FOR}

WRITELN('B латинской строке ', ORD(SL[0]): 1,' символов, текст строки:'); WRITELN(SL);

WRITELN('B русской строке', ORD(SR[0]): 1,' символов, текст строки:'); WRITELN(SR);

WRITELN('B строке прочих литер', ORD(SP[0]): 1,' символов, текст строки:');

WRITELN(SP)

END.

Строки

AL: SET OF CHAR = ['A'.. "Z", 'a'.. 'z'];

AR: SET OF CHAR = ['A'.. 'Я', 'a'.. 'п' 'p'.. 'я'];

описывают AL и AR как (SET OF) множества всех возможных подмножеств элементов исходного множества, включая пустое множество. Например, такое множество, состоящее из трех элементов [A,B,C] включает в себя следующие подмножества: [A,B,C], [A,B], [B,C],[A,C],[A],[B],[C],[]. Соответственно запись 'a'.. 'п' эквивалентна 'а', 'б', 'в', 'г', 'д', 'е', 'ж', 'з', 'и', 'й', 'к', 'л', 'м', 'н', 'о', 'п'.

Проверка IF X IN AL определяет наличие переменной X, в множестве AL.

Поиск подстроки

Поиск подстроки представляет собой анализ, содержит ли исходная (первая St1) строка вторую St2. Если содержит, то определяется порядковый номер лите­ры в первой строке, являющейся самой левой позицией второй строки. Для поиска используется функция POS(St2, St1), которая (см. табл. 4.1) возвращает целое чис­ло N — номер символа в St1, с которого начинается St2, если поиск успешен, и ноль — в противном случае, где St1, St2: String; N: Byte.

Таблица 4.1

Значения St1	Оператор	Результат N
'АБВГДЕЖЗИ'	N:=PОS('ДЕЖ', St1);	5
'АБВГДЕЖЗИ'	N:=POS('ЖЕД', St1);	0

Удаление подстроки

Удаление подстроки представляет собой операцию нахождения результи­рующей строки из исходной St посредствам удаления N литер, начиная с позиции Poz (см. табл. 4.2). Для удаления используется стандартная процедура DELETE(St, Poz, N), где St исходная строка, Poz — номер первого удаляемого символа, N — чис­ло удаляемых литер, где St: String; Poz, N: Byte.

Таблица 4.2

Значения St	Оператор	Результат St
'АБВГДЕЖЗИ'	DELETE(St, 3, 4);	'АБЖЗИ'
'Река Волга'	DELETE(St, 1, 5);	'Волга'

Однако пользоваться процедурой DELETE неудобно, поскольку результат она не возвращает, а только удаляет из строки подстроку. Лучше разработать пользовательскую функцию DEL(St, Poz, N) с теми же параметрами, что и у проце­дуры DELETE, которая бы возвращала вычисленную строку непосредственно в строковое выражение, откуда она вызывается.

Пример 40. Создать функцию DEL(St, Poz, N), которая возвращает исходную строку St, из которой удалены N позиций, начиная с позиции Poz.

FUNCTION DEL(ST: STRING; POZ, N: BYTE): STRING;

BEGIN

DELETE(ST, POZ, N);

DEL := ST

END;

Пример 41. Ввести строку, подсчитать число символов в строке и, если оно не­четное, удалить символ, стоящий посредине строки. Вывести полученную строку на экран. В программе использовать функцию DEL.

PROGRAM PR41;

VAR ST: STRING; N: BYTE;

FUNCTION DEL(ST: STRING; POZ, N: BYTE): STRING;

BEGIN

DELETE(ST, POZ, N); DEL:=ST

END;

BEGIN

WRITELN('Введите строку не более 255 символов');

READLN(ST);

N:= ORD(ST[0]); {Длина исходной строки}

IF ODD(N) THEN ST:= DEL(ST, N div 2+1,1);

WRITELN(ST)

END.

Выделение подстроки

Выделение подстроки представляет собой операцию построение новой строки (см. табл. 4.3), являющейся последовательностью литер исходной строки, начиная с позиции Poz длиной N. Для выделения подстроки St1 из строки St используется функция COPY(St, Poz, N), которая возвращает St1, где St, St1: String; Poz, N: Byte._:

Таблица 4.3

Значения St	Оператор	Результат St1
'АБВГДЕЖЗИ'	St1:= COPY(St, 3, 4);	'ВГДЕ'
'Река Волга'	St1:= COPY(St, 6, 5);	'Волга'

Вставка подстроки

Для вставки подстроки St в строку St1 (см. табл. 4.4), начиная с позиции Poz, используется процедура INSERT(St, St1, Poz), где St, St1: String; Poz: Byte.

Таблица 4.4

Значения St	Значение St1	Оператор	Результат St1
'.'	'-1200'	INSERT(St, St1, 4);	'-12.00'
'Волга'	'Река'	INSERT(St, St1, l);	'Река Волга'

Часто использование процедуры INSERT оказывается неудобным. Рекомен­дуется создать пользовательскую функцию INS(St, St1, Poz), которая возвращает строку St1, полученную из строки St1 путем вставки подстроки St с позиции Poz.

Пример 42. Создать функцию вставки подстроки INS(St, St1, Poz), описанную выше.

FUNCTION INS(ST, ST1: STRING; POZ: BYTE): STRING;

BEGIN

INSERT(ST, ST1, POZ);

INS:= ST1

END;

Определение длины строки

Строка St типа STRING отличается от массива символов тем, что содержит один служебный байт памяти с номером ноль St[0], где хранится текущая длина строки, то есть количество информационных байт (литер). Это число N называется дли­ной строки. Для определения длины строки (см. табл. 4.5) можно использовать стан­дартную функцию LENGTH(St), где St: string; N: byte.

Таблица 4.5

Значения St	Оператор	Результат N
'-12.36502'	N:= LENGTH(St);	9
"	N:= LENGTH(St);	0

Замена подстроки

Для замены в исходной строке всех вхождений данной подстроки новой под­строкой стандартной функции нет. Поэтому можно использовать пользовательскую функцию ATR(St, St1, St2), которая описана ниже (см. табл. 4.6). Функция обеспечивает поиск подстроки St в строке St1 и замену всех вхождений на подстроку St2, где St, St1, St2: String.

Таблица 4.6

Значения St	Значение St1	Значение St2	Оператор	Результат Stl
'АВ'	'РАВЛДОАВЖ'	'*'	St1:=ATR(St, St1, St2);	'Р*ЛДО*Ж'
'Волга'	'Река Волга'	'Нева'	St1:=ATR(St, St1, St2);	'Река Нева'

Пример 43. В исходной строке заменить все вхождения данной подстроки новой подстрокой, используя функцию ATR.

PROGRAM PR43;

VAR S, S1, S2: STRING;

FUNCTION ATR(ST, ST1, ST2: STRING): STRING;

VAR N,N1: BYTE;

BEGIN

N:= LENGTH(ST); {Длина подстроки подлежащей замене}

WHILE POS(ST, ST1) <> 0 DO BEGIN

N1:= POS(ST, ST1); {Первая позиция заменяемой подстроки}

DELETE(ST1, N1, N); {Удаление заменяемой подстроки}

INSERT(ST2, ST1, N1); {Вставка новой подстроки}

END;

WRITELN('Введите исходную строку ST1');

READLN(S1);

WRITELN('Bвeдитe строку подлежащую замене S');

READLN(S);

WRITELN('Введите строку ST2 на которую нужно заменить ST');

READLN(S2);

WRITELN('Peзyльтaт замены ==> ', ATR(S, S1, S2))

END.

Преобразование численного значения вещественного или целого числа в строку

Для преобразования целочисленного I или вещественного числа IR в строку символов St можно использовать стандартную процедуру STR(IR, St), где St: String; IR: Real; I: Integer. При вызове процедуры следует использовать правила формати­рования. Вид результирующей строки полностью определяется форматом. Примеры преобразования приведены в табл. 4.7.

Таблица 4.7

Значения IR, I	Оператор	Результат St
-12	STR(I:4, St);	'-12'
14.2Е+02	STR(IR:10, St);	'1.4200E+03'
14.2Е+02	STR(IR:10:2, St);	' 1420.00'

Преобразование строки в вещественное или целое число и помещение результата в переменную

Для преобразования строки St в переменную целого I или вещественного IR типов используется процедура VAL(St, R, Cod), где Cod целочисленная перемен­ная — Cod: Integer; St: String; IR: Real; I: Integer. Если исходная строка St содержит литерал, удовлетворяющий правилам преобразования в переменную заданного типа, то Cod => 0. В противном случае Cod становится равным номеру первой литеры в St, где нарушены правила записи целых или вещественных констант.

Таблица 4.8

Значения St	Оператор	Результат IR, I	Cod
'-1200'	VAL(St, I, Cod);	-1200	0
'-1200'	VAL(St, IR, Cod);	-1.2E+03	0
'14.2А+02'	VAL(St, IR, Cod);	?	5

Функция VAL работает только со строками, имеющими образ десятичного чис­ла. Если необходимо работать с другими системами счисления, то приходится пи­сать пользовательские функции.