RAD SA TEKSTUALNIM PODACIMA – STRINGOVI

Sadržaj lekcije: Stringovi u C++

Dobrodošli na lekciju posvećenu stringovima (niskama) u jeziku C++! U ovoj lekciji naučićete šta su stringovi, kako se koriste i koje su njihove prednosti u odnosu na tradicionalne pristupe radu sa tekstom.

Obradićemo osnovne koncepte, rad sa tipom char, razliku između C-stil stringova i modernog std::string, kao i najčešće operacije nad tekstom. Takođe ćemo obuhvatiti naprednije tehnike kao što su pretraga, izdvajanje podniski i obrada teksta.

Šta ćete naučiti

Uvod u stringove u C++

Stringovi (niske) u C++ predstavljaju sekvence karaktera koje se koriste za čuvanje i obradu tekstualnih podataka.

Postoje dva osnovna pristupa radu sa stringovima:

• C-stil stringovi: nizovi karaktera koji se završavaju nul-terminatorom ('\0'). Oni zahtevaju ručno upravljanje memorijom i podložni su greškama (npr. prekoračenje bafera).
• C++ string (std::string): klasa iz standardne biblioteke (<string>) koja omogućava sigurniji i jednostavniji rad sa tekstom. Automatski upravlja memorijom i nudi veliki broj korisnih funkcija.

U ovoj lekciji ćete naučiti kako da:

• kreirate i menjate stringove
• čitati tekst sa ulaza
• pretražujete i izdvajate delove stringa
• obrađujete tekst karakter po karakter

Podaci tipa char u C++

Tip podataka char služi za čuvanje jednog karaktera. Interno, karakter se zapravo predstavlja kao broj (najčešće ASCII kod).

Drugim rečima, char je celobrojni tip koji zauzima 8 bita memorije i koristi se za skladištenje kodova karaktera.

Važno: Karakter nije samo simbol — on u pozadini ima svoju numeričku vrednost.

Osnovni primer

#include <cstdio>

int main() {
    char c = 'A';

    printf("%d, %c\n", c, c);

    return 0;
}
  

Na izlazu će se prikazati: 65, A
Prvo se ispisuje broj (ASCII kod), a zatim sam karakter.

• %d → ispisuje broj
• %c → ispisuje karakter

ASCII tabela – primer

#include <cstdio>

int main() {
    for(char c = 'A'; c <= 'Z'; c++) {
        printf("%c = %d\n", c, c);
    }
    return 0;
}
  

Ovaj program ispisuje velika slova i njihove ASCII kodove.

Vežba: Izmenite opseg da ispišete:

• mala slova ('a' - 'z')
• cifre ('0' - '9')

Specijalni (escape) karakteri

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    char a = '\'';   // apostrof
    char n = '\n';   // novi red
    char t = '\t';   // tab

    cout << "Apostrof: " << a << endl;
    cout << "Test novog reda:" << n << "Novi red" << endl;
    cout << "Tab test:" << t << "tekst" << endl;

    return 0;
}
  

Escape karakteri kao \n i \t su veoma korisni za formatiranje ispisa teksta.

C-stil stringovi (niz karaktera)

C-stil stringovi potiču iz jezika C i predstavljaju niz karaktera koji se završava specijalnim nul karakterom '\0'.

Primer:

char text[8] = {'P','o','z','d','r','a','v','\0'};
  

Ili jednostavnije:

char text[] = "Pozdrav";
  

Ovaj način rada zahteva ručno upravljanje memorijom i može dovesti do grešaka (npr. prekoračenje bafera), zbog čega se u modernom C++-u ređe koristi.

Tekstualni podaci u C++

U jeziku C++ postoji tip podataka string koji služi za rad sa tekstom. Koristi se kao i svi ostali tipovi podataka, a promenljiva tipa string deklariše se na sledeći način.

Zapravo, string predstavlja objekat klase std::string iz standardne biblioteke.

using namespace std;

string s = "Ovo je neki tekst.";

// ili eksplicitno:
std::string s = "Ovo je neki tekst.";
  

Unos stringova

Postoje dva osnovna načina za unos stringova:

1. Korišćenje operatora cin

string ime;
cin >> ime;

Ovaj način učitava samo jednu reč (prekida se na razmaku).

2. Korišćenje funkcije getline

string ime;
getline(cin, ime);

Ova funkcija učitava ceo red teksta (uključujući razmake).

Problem sa kombinovanjem cin i getline

int broj;
cin >> broj;
cin.ignore(); // uklanja preostali newline

string tekst;
getline(cin, tekst);

Bez cin.ignore(), getline može preskočiti unos.

Unos kompletnog reda teksta

string text;
getline(cin, text);
  

Funkcija getline čita ceo red teksta sve dok korisnik ne pritisne Enter.

• Prvi argument je cin – izvor podataka
• Drugi argument je promenljiva u koju se smešta tekst

Ova funkcija je posebno korisna kada tekst sadrži razmake.

Funkcija getline nalazi se u zaglavlju:

#include <string>
  

Razdvajanje reči iz teksta

Ako koristimo varijantu funkcije getline() sa trećim parametrom (delimiterom), možemo izdvojiti reči iz teksta.

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;

int main() {

    string text;
    string rec;
    int n = 0;

    getline(cin, text);

    stringstream T(text);

    while(getline(T, rec, ' ')) {
        cout << rec << endl;
        n++;
    }

    cout << "U tekstu ima " << n << " reci" << endl;

    return 0;
}
  

U ovom primeru tekst se prvo učitava u promenljivu text, a zatim se prebacuje u stringstream.

Nakon toga, pomoću petlje izdvajamo reči jednu po jednu koristeći razmak kao delimiter.

Direktno sa standardnog ulaza

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main() {

    string rec;
    int n = 0;

    while(getline(cin, rec, ' ')) {
        cout << rec << endl;
        n++;
    }

    cout << "U tekstu ima " << n << " reci" << endl;

    return 0;
}
  

Dodela stringa

Možemo dodeliti vrednost jednog stringa drugom.

string str1 = "Zdravo!";
string str2;

str2 = str1; // kopiranje sadržaja stringa
  

Takođe, string možemo inicijalizovati drugim stringom:

string str1 = "Zdravo!";
string str2 = str1; // inicijalizacija prilikom deklaracije
  

Spajanje (konkatenacija) stringova

Dva ili više stringova mogu se spojiti pomoću operatora +.

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string punoIme;
    string ime = "Nenad";
    string prezime = "Milenković";

    punoIme = ime + " " + prezime; // konkatenacija

    cout << punoIme << endl;

    return 0;
}
  

Dužina stringa

Za određivanje dužine stringa koristi se funkcija length() ili size().

string str1 = "Primer";
cout << str1.length(); // ispis: 6
  

Primer programa:

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string nazivGrada;

    cout << "Unesi naziv grada: ";
    getline(cin, nazivGrada); // unos sa razmacima

    int duzina = nazivGrada.length(); // broj karaktera

    cout << "Grad: " << nazivGrada << endl;
    cout << "Naziv sadrži " << duzina << " karaktera." << endl;

    return 0;
}
  

Poređenje stringova

Stringovi se porede pomoću operatora: ==, !=, <, >, <=, >=.

Poređenje je leksikografsko (po abecedi), a ne po dužini.

bool b;

b = ("abak" == "abak"); // true
b = ("Ab" < "AA");      // false (velika/mala slova imaju različite ASCII vrednosti)
  

Primer: Provera lozinke

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string lozinka;

    cin >> lozinka;

    if (lozinka == "@n0nimus_@n0nimus") {
        cout << "Tačna lozinka" << endl;
    } else {
        cout << "Netačna lozinka" << endl;
    }

    return 0;
}
  

Ispitivanje znakova pomoću funkcija iz zaglavlja <cctype>

Pri radu sa karakterima u programskom jeziku C++, često je potrebno proveriti da li je dati znak slovo, cifra, razmak ili neki drugi tip karaktera. Umesto pisanja složenih uslova sa više logičkih izraza, možemo koristiti gotove funkcije iz zaglavlja <cctype>, koje značajno pojednostavljuju rad sa znakovima.

Ove funkcije omogućavaju:

• proveru da li je karakter slovo (isalpha)
• proveru da li je karakter cifra (isdigit)
• razlikovanje malih i velikih slova (islower, isupper)
• proveru belih znakova (isspace)
• konverziju između malih i velikih slova (tolower, toupper)

Korišćenjem ovih funkcija kod postaje čitljiviji i efikasniji, što je posebno korisno u obradi teksta, validaciji unosa i parsiranju podataka.

Najčešće funkcije iz <cctype>

Primer upotrebe

Zadatak:

Napisati program koji omogućava unos jednog karaktera, a zatim ispituje i ispisuje njegove osobine korišćenjem funkcija iz zaglavlja <cctype>.

• da li je slovo ili cifra
• da li je slovo
• da li je cifra
• da li je malo slovo (i prikazati veliko)
• da li je veliko slovo (i prikazati malo)
• da li je beli znak
• da li je znak interpunkcije
• da li je upravljački znak

#include <iostream>
#include <cctype>
using namespace std;

int main() {

    char ch;

    cout << "Unesite karakter: ";
    cin >> ch;

    // Slovo ili cifra
    if (isalnum(ch)) {
        cout << ch << " je slovo ili cifra.\n";
    }

    // Slovo
    if (isalpha(ch)) {
        cout << ch << " je slovo.\n";
    }

    // Cifra
    if (isdigit(ch)) {
        cout << ch << " je cifra.\n";
    }

    // Malo slovo
    if (islower(ch)) {
        cout << ch << " je malo slovo.\n";
        cout << "Veliko slovo: " << (char)toupper(ch) << '\n'; // konverzija u veliko
    }

    // Veliko slovo
    if (isupper(ch)) {
        cout << ch << " je veliko slovo.\n";
        cout << "Malo slovo: " << (char)tolower(ch) << '\n'; // konverzija u malo
    }

    // Beli znak
    if (isspace(ch)) {
        cout << "Uneti karakter je beli znak.\n";
    }

    // Interpunkcija
    if (ispunct(ch)) {
        cout << ch << " je znak interpunkcije.\n";
    }

    // Upravljački znak
    if (iscntrl(ch)) {
        cout << "Uneti karakter je upravljački znak.\n";
    }

    return 0;
}

Vizuelni prikaz indeksa u stringu

Indeksi u stringu počinju od 0. Sledeći primer pokazuje kako su karakteri raspoređeni:

Tekst:    P   o   z   d   r   a   v
Indeks:   0   1   2   3   4   5   6

Na primer:

• text[0] → 'P'
• text[3] → 'd'
• text.substr(2,3) → "zdr"

String se sastoji od pojedinačnih karaktera kojima možemo pristupiti pomoću indeksa.

Pristup pomoću indeksa

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {

    string tekst = "Programiranje";

    cout << tekst[0] << endl; // P
    cout << tekst[1] << endl; // r
    cout << tekst[2] << endl; // o

    return 0;
}

Karakter na određenoj poziciji dobija se pomoću uglastih zagrada.

Prolazak kroz ceo string

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {

    string tekst = "Robot";

    for(size_t i = 0; i < tekst.length(); i++)
    {
        cout << tekst[i] << endl;
    }

    return 0;
}

U svakoj iteraciji petlje pristupa se sledećem karakteru stringa.

Moderniji način (range-based for petlja)

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {

    string tekst = "AI";

    for(char c : tekst)
    {
        cout << c << endl;
    }

    return 0;
}

Za pretragu pozicije karaktera ili dela teksta unutar stringa koristi se funkcija find().

Primer pronalaženja podstringa "je":

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {

    string str1 = "Ovo je primer teksta gde se rec je pojavljuje vise puta.";

    // Prvo pojavljivanje
    size_t pozicija = str1.find("je");

    // Sledeće pojavljivanje (počevši od pozicije 10)
    size_t pozicija2 = str1.find("je", 10);

    // Poslednje pojavljivanje (pretraga unazad)
    size_t pozicija3 = str1.rfind("je");

    cout << "Prvo: " << pozicija << endl;
    cout << "Sledece: " << pozicija2 << endl;
    cout << "Poslednje: " << pozicija3 << endl;

    return 0;
}

Funkcija rfind() radi isto kao find(), ali pretražuje string unazad (od kraja ka početku).

Za izdvajanje dela stringa koristi se funkcija substr() iz biblioteke <string>.

Primer 1

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {

    string text = "Posmatrano u hipersvemiru";
    
    // Uzima 11 karaktera počevši od pozicije 3
   string deoTeksta = text.substr(3, 11);

    cout << deoTeksta << endl; // "matrano u h"

    return 0;
}

Originalni string ostaje nepromenjen. Indeksi počinju od 0.

Bez drugog parametra

string text = "galaksije predstavljaju";
string podstring = text.substr(4); // od pozicije 4 do kraja

Granični slučajevi

string text = "012345";

// Ispravno
string fragment1 = text.substr(2, 3); // "234"

// Neispravno – početna pozicija van opsega
// string fragment2 = text.substr(6, 2); // baca izuzetak out_of_range

// Prevelika dužina – dozvoljeno
string fragment3 = text.substr(3, 10); // "345"

Za uklanjanje dela stringa koristi se funkcija erase().

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {

    string text = "Ovo je test";

    // Briše prvih 7 karaktera ("Ovo je ")
    text.erase(0, 7);

    cout << text << endl; // "test"

    return 0;
}

Nakon izvršavanja, string postaje "test".

Zamena dela stringa

Umesto brisanja, deo stringa možemo zameniti pomoću funkcije replace().

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {

    string text = "Ovo je test";

    // Menja "je" sa "nije"
    text.replace(4, 2, "nije");

    cout << text << endl; // "Ovo nije test"

    return 0;
}

Zadatak: Razdvojiti tekst na dva dela koristeći zarez kao separator.

Očekivan izlaz:

Masarikova 18
Beograd

Rešenje korak po korak

• učitati ceo red (getline)
• pronaći poziciju zareza (find())
• izdvojiti delove (substr())

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {

    string redTeksta;
    string leviDeo, desniDeo;

    cout << "Unesi red teksta: ";
    getline(cin, redTeksta);

    // Pronalazi poziciju zareza
    size_t sepInd = redTeksta.find(',');

    // Provera da li postoji zarez
    if (sepInd != string::npos) {

        // Leva strana (pre zareza)
        leviDeo = redTeksta.substr(0, sepInd);

        // Desna strana (posle zareza)
        desniDeo = redTeksta.substr(sepInd + 1);

        cout << leviDeo << endl;
        cout << desniDeo << endl;

    } else {
        cout << "Zarez nije pronađen!" << endl;
    }

    return 0;
}

Korisne pomoćne funkcije za rad sa stringovima

U praksi često imamo potrebu za dodatnim operacijama koje nisu direktno deo std::string interfejsa, kao što su:

• razdvajanje stringa (split)
• uklanjanje razmaka (trim)

Split funkcija (razdvajanje stringa)

Split razdvaja string na više delova na osnovu separatora.

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
using namespace std;

vector<string> split(const string& s, char delimiter) {

    vector<string> rezultat;
    size_t start = 0;
    size_t end;

    while ((end = s.find(delimiter, start)) != string::npos) {
        rezultat.push_back(s.substr(start, end - start));
        start = end + 1;
    }

    rezultat.push_back(s.substr(start)); // poslednji deo

    return rezultat;
}

int main() {

    string tekst = "Ana,Marko,Jovan";

    vector<string> delovi = split(tekst, ',');

    for (string x : delovi) {
        cout << x << endl;
    }

    return 0;
}

Trim funkcija (uklanjanje razmaka)

Trim uklanja razmake sa početka i kraja stringa.

#include <iostream>
#include <string>
#include <cctype>
using namespace std;

string trim(const string& s) {

    size_t start = 0;
    size_t end = s.length();

    // uklanjanje razmaka sa početka
    while (start < end && isspace(s[start])) {
        start++;
    }

    // uklanjanje razmaka sa kraja
    while (end > start && isspace(s[end - 1])) {
        end--;
    }

    return s.substr(start, end - start);
}

int main() {

    string tekst = "   C++ je super!   ";

    string rezultat = trim(tekst);

    cout << "[" << rezultat << "]" << endl;

    return 0;
}

Napredne operacije sa std::string u C++

Klasa std::string nudi brojne metode za fleksibilnu manipulaciju tekstom. Ove tehnike su posebno korisne u obradi podataka, parsiranju i radu sa korisničkim unosom.

Konkatenacija stringova

Spajanje stringova može se izvršiti operatorom + ili metodom append().

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {

    string s1 = "Pozdrav, ";
    string s2 = "svete!";

    string rezultat = s1 + s2; // operator +

    s1.append(s2); // alternativno: menja s1

    cout << rezultat << endl; // "Pozdrav, svete!"
    cout << s1 << endl;       // "Pozdrav, svete!"

    return 0;
}

Umetanje podstringova

Metoda insert() omogućava ubacivanje teksta na proizvoljnu poziciju.

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {

    string s = "Dobro došli!";

    s.insert(6, "svet "); // ubacuje tekst na indeks 6

    cout << s; // "Dobro svet došli!"

    return 0;
}

Promena veličine slova

Kombinacijom transform() i funkcija iz <cctype> možemo menjati slova.

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <cctype>
using namespace std;

int main() {

    string s = "Dobrodosli u C++";

    // pretvaranje u velika slova
    transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), ::toupper);

    cout << s << endl; // "DOBRODOSLI U C++"

    return 0;
}

Tokenizacija stringa

String se može podeliti na delove koristeći kombinaciju find() i substr().

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {

    string s = "Marko,Ana,Petar,Jovana";
    size_t pos;
    string token;

    while ((pos = s.find(',')) != string::npos) {

        token = s.substr(0, pos); // uzimamo deo pre zareza
        cout << token << endl;

        s.erase(0, pos + 1); // uklanjamo obrađeni deo
    }

    cout << s << endl; // poslednji element

    return 0;
}