9.2. Преобразование строк

Определения и обозначения

Строка — последовательность символов, с которой в программе можно выполнять операции и которую можно хранить в строковой переменной. Например, строка «кот» состоит из трёх символов, расположенных в определённом порядке. Строковые операции нужны, чтобы программа могла обрабатывать текст: находить нужные слова, выделять части и менять содержимое.

Длина строки — количество символов в ней, включая буквы, цифры, пробелы и знаки препинания. Функция Length(s) возвращает длину строки s в виде числа. Это значение помогает узнать, сколько в строке символов и где находится последний символ.

Подстрока — часть строки, которую выбирают по начальному номеру символа и количеству символов. Функция Copy(s, позиция, количество) возвращает такую часть строки s. Она полезна, когда требуется получить слово или фрагмент текста, не изменяя исходную строку.

Позиция подстроки — номер символа, с которого начинается первое вхождение искомого фрагмента. Функция Pos(подстрока, строка) возвращает эту позицию. С её помощью можно выяснить, где расположен текст, а затем, например, удалить или обработать найденный фрагмент.

Как это устроено

Символы строки идут друг за другом, и у каждого есть позиция: первый символ имеет номер 1, следующий — номер 2. Благодаря такой нумерации программе можно указать, с какого места начать обработку. Позиция обозначает место символа в текущей строке, поэтому после изменения текста номера могут сдвинуться.

Length считает количество символов, а не номер, начинающийся с нуля. Поэтому у непустой строки последний символ стоит на позиции Length(s): если в строке пять символов, последнему соответствует позиция 5. Это удобно при обращении к концу текста, но для пустой строки последнего символа нет, поэтому сначала следует учитывать возможность нулевой длины.

Copy получает строку, начальную позицию и количество символов, которые нужно взять. Например, Copy(s, 3, 2) начинает с третьего символа и возвращает два символа, а не всё содержимое до позиции 2. Если запрошенный фрагмент продолжается за концом строки, берётся только оставшаяся часть; если начало находится за границей, получить символы невозможно и результат будет пустым.

Pos просматривает строку и ищет первое совпадение с заданной подстрокой. Результат — позиция первого символа найденного фрагмента, а не его длина и не номер последнего символа. Если совпадений нет, функция возвращает 0: это особое значение, которое нельзя использовать как обычную позицию символа.

Процедуры Delete и Insert меняют строку. Delete(s, позиция, количество) удаляет из s фрагмент, начиная с указанной позиции, а количество задаёт число удаляемых символов; Insert(фрагмент, s, позиция) вставляет новый фрагмент перед символом с указанным номером. После удаления текст справа сдвигается влево, после вставки — вправо, поэтому последующие позиции нужно определять уже для изменённой строки.

Средства работы со строками

В таблице сначала найдите нужное действие, а затем проверьте, какие параметры требует соответствующая функция или процедура. Обратите внимание, что функции возвращают значение, а Delete и Insert изменяют строку. Перед редактированием строки проверьте, что позиция имеет смысл для её текущей длины.

Разбор задач

Количество символов и последний символ

Условие. Для строки «Алгоритм» вывести количество символов и последний символ. Сначала определим длину текста, затем используем её как позицию последнего символа. Поскольку строка непустая, такая позиция существует.

1. Запишем строку в переменную s: s := 'Алгоритм'.
2. Вычислим Length(s): в слове восемь символов, значит, длина равна 8.
3. Обратимся к символу с позицией 8. В строковых операциях Pascal позиции начинаются с 1, поэтому это действительно последний символ.

Ответ. Количество символов — 8, последний символ — «м». В программе длину можно вывести выражением Length(s), а последний символ получить обращением к s[Length(s)]. Перед таким обращением следует убедиться, что строка не пустая.

Выделение фрагмента

Условие. Из строки «информатика» получить три символа, начиная с позиции 4. Нужно передать Copy начальную позицию и количество символов. Число 4 — это место начала фрагмента, а 3 — его длина.

1. Запишем исходный текст: s := 'информатика'.
2. Вызовем Copy(s, 4, 3), чтобы взять символы с позициями 4, 5 и 6.
3. Проверим результат по исходной строке: на этих местах стоят «о», «р» и «м».

Ответ. Copy(s, 4, 3) возвращает строку «орм». При составлении вызова не нужно вычитать начальную позицию из конечной: третий параметр уже задаёт число символов, которые требуется получить.

Поиск и удаление подстроки

Условие. Найти первое вхождение «кот» в строке «кот и котёнок» и удалить его. Если подстроки нет, строка должна остаться без изменений. Сначала нужно выполнить поиск, потому что позиция для Delete заранее неизвестна.

1. Вычислим p := Pos('кот', s). Для строки «кот и котёнок» первое вхождение начинается с позиции 1.
2. Проверим, что p не равно 0. Если результат равен 0, удалять нечего и строку не меняем.
3. Если p больше 0, выполним Delete(s, p, Length('кот')). Длина найденной подстроки равна 3, поэтому удалятся именно три символа.

Ответ. После удаления первого вхождения получится строка « и котёнок». Проверка результата Pos защищает от попытки удалить фрагмент с позиции 0, которая не является допустимой позицией символа.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что первый символ имеет номер 0. Такую нумерацию можно встретить в других языках программирования, но строковые позиции Pascal отсчитываются с 1. Ошибку допускают, перенося привычные правила из другого языка; проверьте себя на коротком слове: первый символ выбирается по позиции 1.

В Copy часто путают количество символов с номером последнего символа. Например, чтобы взять символы с позиций 4, 5 и 6, нужно указать Copy(s, 4, 3), а не передавать последнюю позицию 6 как длину. Проверьте число символов, которые должны попасть в результат, и отдельно укажите, откуда начинается фрагмент.

Результат Pos нельзя без проверки считать подходящей позицией: при отсутствии совпадения он равен 0. Ошибка возникает, если сразу передать это значение в Delete или использовать для обращения к символу. Сначала проверьте условие p > 0, а затем выполняйте действие только при найденной подстроке.

После Delete или Insert длина и расположение частей строки меняются, поэтому старые позиции могут вести не к тем символам. Это легко упустить, если несколько операций выполняются подряд по позициям, найденным заранее. Проверяйте строку после каждого изменения и заново вычисляйте позиции, которые нужны для следующего шага.

Связь с другими темами

Для работы со строками нужны знания о строковом типе данных, переменных и способах передачи аргументов функциям и процедурам. Представление о позициях символов помогает правильно задавать начало фрагмента и место вставки. Эти операции связаны с алгоритмами обработки последовательностей: программа выполняет действия над элементами в определённом порядке.

Преобразование строк применяют при обработке текстовых данных: например, чтобы найти слово, убрать часть записи или собрать новую строку из фрагментов. Такие умения пригодятся в программах, которые получают текст от пользователя, обрабатывают его и выводят результат. Поиск и редактирование текста часто становятся отдельными шагами более сложного алгоритма.

Что запомнить

• Length возвращает количество символов в строке.
• Copy выделяет фрагмент строки по начальной позиции и длине.
• Pos возвращает позицию первого вхождения подстроки.
• Если подстрока не найдена, Pos возвращает 0.
• Delete удаляет фрагмент строки, а Insert вставляет фрагмент в указанную позицию.
• При работе с позициями учитывают, что нумерация символов начинается с 1.