KMP算法在数据结构课程设计实验报告中的实现

简介：
本实验报告详细介绍了在数据结构课程设计中KMP（Knuth-Morris-Pratt）字符串匹配算法的实现过程，包括算法原理、优化策略以及实际应用案例分析。通过该研究，旨在加深学生对高效文本处理技术的理解与掌握。 KMP算法是对一般模式匹配算法的一种改进方法，由D.E.Knuth、V.R.Pratt以及J.H.Morris三人同时发现并提出，因此被命名为克努特-莫里斯-普拉特操作（简称KMP算法）。在普通的模式匹配过程中，使用两个指针i和j分别指向主串S与子串T中的当前比较字符。其基本思路是：从主串的POS位置开始逐个对比字符；如果相同，则继续进行后续字符的比对；若不同则将主字符串的位置向后移动一位重新开始比对。如此循环，直到找到一个连续且相同的序列或遍历完毕。 而KMP算法能够实现更高效的模式匹配，在O(n+m)的时间复杂度内完成操作（n为主串长度，m为子串长度）。改进之处在于：当一次比较中遇到不相等的字符时，并不会回溯主字符串的位置i。而是利用已有的部分匹配信息将子字符串向右移动尽可能远的距离后继续进行比较。 KMP算法的核心优势是无需来回移动主指针i，仅需从头到尾扫描一遍整个主串即可完成所有操作。这对于处理大量输入数据的场景尤其有效，可以在读取过程中直接开始比对工作而不需要重复回溯或重新加载文件内容。 开发工具为C语言。