رشته (علوم رایانه)

### تعریف
در علوم کامپیوتر و برنامه‌نویسی، **رشته** (به انگلیسی: **String**) به دنباله‌ای از کاراکترها گفته می‌شود که معمولاً برای نمایش متن استفاده می‌شود. رشته‌ها یکی از اساسی‌ترین و پرکاربردترین ساختارهای داده هستند و در اکثر زبان‌های برنامه‌نویسی به‌عنوان نوع داده‌ای اولیه یا کلاس تعریف شده‌اند.

کاراکترهایی که یک رشته را تشکیل می‌دهند، از مجموعه‌ای به نام **الفبا** می‌آیند. این الفبا می‌تواند شامل حروف الفبای زبان‌های مختلف، اعداد، علائم نگارشی، یا کاراکترهای خاص باشد.
----

### ویژگی‌های اصلی رشته‌ها

# **طول رشته**: تعداد کاراکترهایی که در رشته قرار دارند.
#* مثال: طول رشته `"Hello"` برابر با ۵ است.
# **رشته خالی**: رشته‌ای که شامل هیچ کاراکتری نیست. در اکثر زبان‌های برنامه‌نویسی با `""` یا `` نشان داده می‌شود.
#* مثال: رشته خالی: `""`.
# **غیرقابل تغییر بودن (Immutable)**: در برخی زبان‌ها مانند Python و Java، رشته‌ها غیرقابل تغییر هستند. به این معنا که پس از تعریف، نمی‌توان مقدار آن‌ها را مستقیماً تغییر داد.
# **مجموعه کاراکترها (Character Set)**: کاراکترهایی که یک رشته می‌تواند شامل شود، معمولاً از استانداردهایی مانند ASCII یا Unicode تبعیت می‌کنند.

----

### عملیات متداول روی رشته‌ها

* **الحاق (Concatenation):** ترکیب دو یا چند رشته.
* **جستجو (Search):** یافتن یک زیررشته یا کاراکتر در یک رشته.
* **برش (Substring):** استخراج بخشی از یک رشته.
* **تکرار (Repetition):** تکرار یک رشته برای تعداد دفعات مشخص.
* **جایگزینی (Replace):** تغییر بخشی از یک رشته.
* **بررسی تطابق (Pattern Matching):** بررسی یک رشته با یک الگوی خاص، معمولاً با استفاده از عبارات منظم (Regular Expressions).

----

### کاربردها

# **نمایش و ذخیره اطلاعات متنی:** مانند نام، آدرس، و توضیحات.
# **مدیریت داده‌ها:** پردازش فایل‌های متنی یا داده‌های ورودی.
# **تحلیل زبان طبیعی (NLP):** تجزیه و تحلیل زبان انسانی.
# **برنامه‌نویسی وب:** مدیریت محتوا و داده‌های ارسالی/دریافتی از کاربران.

----

### مثال‌ها در زبان‌های مختلف برنامه‌نویسی

#### 1. Python

```python
# تعریف رشته
string_example = "Hello, World!"

# طول رشته
print(len(string_example))  # خروجی: 13

# الحاق
new_string = string_example + " Welcome!"
print(new_string)  # خروجی: Hello, World! Welcome!

# برش
substring = string_example[0:5]
print(substring)  # خروجی: Hello

# جایگزینی
replaced_string = string_example.replace("World", "Python")
print(replaced_string)  # خروجی: Hello, Python!
```


#### 2. Java

```java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // تعریف رشته
        String stringExample = "Hello, World!";
        
        // طول رشته
        System.out.println(stringExample.length()); // خروجی: 13

        // الحاق
        String newString = stringExample + " Welcome!";
        System.out.println(newString); // خروجی: Hello, World! Welcome!

        // برش
        String substring = stringExample.substring(0, 5);
        System.out.println(substring); // خروجی: Hello

        // جایگزینی
        String replacedString = stringExample.replace("World", "Java");
        System.out.println(replacedString); // خروجی: Hello, Java!
    }
}
```


#### 3. JavaScript

```javascript
// تعریف رشته
let stringExample = "Hello, World!";

// طول رشته
console.log(stringExample.length); // خروجی: 13

// الحاق
let newString = stringExample + " Welcome!";
console.log(newString); // خروجی: Hello, World! Welcome!

// برش
let substring = stringExample.substring(0, 5);
console.log(substring); // خروجی: Hello

// جایگزینی
let replacedString = stringExample.replace("World", "JavaScript");
console.log(replacedString); // خروجی: Hello, JavaScript!
```


#### 4. C++

```c++-objdumb
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    // تعریف رشته
    string stringExample = "Hello, World!";

    // طول رشته
    cout << stringExample.length() << endl; // خروجی: 13

    // الحاق
    string newString = stringExample + " Welcome!";
    cout << newString << endl; // خروجی: Hello, World! Welcome!

    // برش
    string substring = stringExample.substr(0, 5);
    cout << substring << endl; // خروجی: Hello

    // جایگزینی
    stringExample.replace(7, 5, "C++");
    cout << stringExample << endl; // خروجی: Hello, C++!
    return 0;
}
```


#### 5. C#

```c#
using System;

class Program {
    static void Main() {
        // تعریف رشته
        string stringExample = "Hello, World!";
        
        // طول رشته
        Console.WriteLine(stringExample.Length); // خروجی: 13

        // الحاق
        string newString = stringExample + " Welcome!";
        Console.WriteLine(newString); // خروجی: Hello, World! Welcome!

        // برش
        string substring = stringExample.Substring(0, 5);
        Console.WriteLine(substring); // خروجی: Hello

        // جایگزینی
        string replacedString = stringExample.Replace("World", "C#");
        Console.WriteLine(replacedString); // خروجی: Hello, C#!
    }
}
```

----

### نکات پیشرفته

# **رشته‌ها به‌عنوان آرایه‌ای از کاراکترها:** در برخی زبان‌ها (مانند C)، رشته‌ها به‌صورت آرایه‌ای از کاراکترها تعریف می‌شوند.
# **پشتیبانی از کدهای یونیکد:** اکثر زبان‌های مدرن از Unicode برای پشتیبانی از کاراکترهای چندزبانه استفاده می‌کنند.

----

### نتیجه‌گیری
رشته‌ها (**Strings**) به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین و پرکاربردترین ساختارهای داده در علوم کامپیوتر و برنامه‌نویسی، نقش بسیار مهمی در ذخیره و پردازش اطلاعات متنی ایفا می‌کنند. درک عمیق مفاهیم مرتبط با رشته‌ها و قابلیت‌های آن‌ها در زبان‌های مختلف برنامه‌نویسی، به برنامه‌نویسان کمک می‌کند تا برنامه‌های کارآمدتر و انعطاف‌پذیرتری طراحی کنند.

با توجه به گستردگی استفاده از رشته‌ها در زمینه‌هایی همچون توسعه وب، هوش مصنوعی، تحلیل داده، و پردازش زبان طبیعی، یادگیری نحوه کار با رشته‌ها و استفاده از ابزارها و کتابخانه‌های مرتبط با آن‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. آشنایی با عملیات پایه‌ای مانند الحاق، برش، جستجو، و جایگزینی در کنار تکنیک‌های پیشرفته‌تری نظیر مدیریت الگوها (Pattern Matching) و استفاده از Unicode، شما را در طراحی برنامه‌های پیچیده‌تر یاری خواهد داد.

در نهایت، رشته‌ها به‌عنوان یک ابزار چندمنظوره، پلی میان داده‌های خام و اطلاعات قابل فهم برای انسان‌ها ایجاد می‌کنند و بخش جدایی‌ناپذیر از فرآیند حل مسائل دنیای واقعی محسوب می‌شوند.

## جستارهای وابسته
* نظریه محاسبات

## منابع

* مقدمه‌ای بر زبان‌ها و نظریهٔ محاسبات 

* Sudkamp, T. A., *An Introduction to the Theory of Computer Science, Languages and Machines*, 3rd ed., Pearson Education, Inc., 2006.  http://www.amazon.com/Languages-Machines-Introduction-Computer-Science/dp/0321322215

رده:رشته (علوم رایانه)
رده:الگوریتم‌ها بر روی رشته‌ها
رده:انواع داده
رده:زبان‌های صوری
رده:عناصر نحوی
رده:کدبندی نویسه
رده:واژگان علوم رایانه