重庆大学数据结构实验报告：串操作和KMP模式匹配算法的源代码及结果截图

简介：
本实验报告详述了在重庆大学数据结构课程中完成的关于串操作与KMP模式匹配算法的实践内容，包括完整的源代码展示及其运行结果的截图分析。 本实验报告的主题是“串的操作与KMP模式匹配算法”，探讨了计算机科学中的字符串处理及算法设计领域。其目的在于使学生掌握基本的串操作技巧，并学会实现著名的Knuth-Morris-Pratt(KMP)模式匹配算法。 在该实验中，涉及到了几种关键的串操作： 1. **堆分配存储与表示**：使用指针`char *ch`指向动态分配的内存来存放字符串。这种处理方式能够灵活应对不同长度的数据，并且当字符串为空时，将`ch`设为`NULL`。 2. **连接两个字符串**：通过函数`Concat(S1, S2)`可以实现将两个给定的串合并成一个新的串。此过程首先会释放可能已被占用的内存空间，然后重新分配以容纳新的串联结果。 3. **截取子串操作**：使用`SubString(S, pos, len)`可以从原字符串中根据指定的位置和长度提取出一个子串。该函数具备输入参数的有效性检查功能，防止出现数组越界的问题。 4. **next数组的构建与应用**：KMP算法的核心在于其预处理阶段生成的next数组。此数组记录了模式串在失配时应向前移动的距离信息，以避免不必要的字符比较操作。尽管实验报告中未详细展示具体的实现细节，但该部分对于理解整个KMP算法的工作原理至关重要。 接下来是关于KMP模式匹配算法的具体描述： 1. **构建next数组**：首先计算出模式串的next数组。 2. **初始化指针**：设置两个初始指针分别指向主串和模式串的起始位置。 3. **执行字符比较与调整**：在逐个字符进行对比的过程中，使用next数组来决定当出现不匹配时应如何移动模式串的位置。 4. **更新进展并继续搜索**：一旦发现完全匹配，则需向前推进主串指针以寻找下一个可能的匹配点；若模式串遍历完毕而未找到完整匹配项，则根据next数组信息调整位置，重新开始比较。 实验报告还包括了详细的实验步骤、代码实现及其运行结果截图等部分。这些内容能够帮助学生更好地理解KMP算法的实际应用效果，并通过实践分析增强其解决问题的能力。 总之，该实验不仅涵盖了C++环境中串操作的基本方法，还深入介绍了如何在程序中实现高效的字符串匹配技术——即KMP模式匹配算法。这对于提高学生的编程技巧和对复杂问题的处理能力具有重要的意义。