通过上机实践进一步了解字符串及数组的存储表示及实现方法，理解字符串模式匹配KMP算法的实现思路，编程实现字符串存储结构，并实现KMP算法和BF算法，模式匹配算法程序要求选用至少三组数据进行测试，并输出比较次数，阐述算法实现思路、程序调试过程中遇到的问题及解决方法

字符串的存储表示方法有两种：静态存储和动态存储。静态存储是将字符串存放在固定的存储空间中，长度固定，不可修改。动态存储则是通过动态分配内存来存储字符串，长度可变，可以修改。

常用的字符串实现方法有两种：数组和指针。使用数组存储字符串时，需要指定字符串的长度，而使用指针则可以动态分配内存，适用于长度不确定的字符串。

KMP算法是一种字符串匹配算法，其核心思想是根据模式串的特点，构建一个跳转表，以减少比较次数。具体实现方法是通过遍历模式串，构建一个next数组，其中next[i]表示当模式串第i个字符与主串匹配失败时，模式串应该跳转到哪个位置重新开始匹配。

BF算法（暴力匹配算法）是一种朴素的字符串匹配算法，其实现思路是从主串的第一个字符开始，逐个比较主串和模式串的字符，直到找到匹配的子串。

以下是使用C++语言实现字符串存储结构，KMP算法和BF算法的代码，同时对三组数据进行了测试，并输出比较次数。

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

// BF算法
int bf(string str, string pattern)
{
    int count = 0; // 记录比较次数
    int n = str.length();
    int m = pattern.length();
    for (int i = 0; i <= n - m; i++)
    {
        int j;
        for (j = 0; j < m; j++)
        {
            count++;
            if (str[i + j] != pattern[j])
                break;
        }
        if (j == m)
            return count;
    }
    return count;
}

// KMP算法
int kmp(string str, string pattern)
{
    int count = 0; // 记录比较次数
    int n = str.length();
    int m = pattern.length();
    int* next = new int[m];
    next[0] = -1;
    int i = 0, j = -1;
    while (i < m - 1)
    {
        if (j == -1 || pattern[i] == pattern[j])
        {
            i++;
            j++;
            next[i] = j;
        }
        else
            j = next[j];
    }
    i = 0;
    j = 0;
    while (i < n && j < m)
    {
        count++;
        if (j == -1 || str[i] == pattern[j])
        {
            i++;
            j++;
        }
        else
            j = next[j];
    }
    delete[] next;
    if (j == m)
        return count;
    else
        return 0;
}

int main()
{
    string str1 = "abacaba";
    string pattern1 = "aba";
    cout << "BF算法：" << bf(str1, pattern1) << endl;
    cout << "KMP算法：" << kmp(str1, pattern1) << endl;

    string str2 = "abcabcabc";
    string pattern2 = "abc";
    cout << "BF算法：" << bf(str2, pattern2) << endl;
    cout << "KMP算法：" << kmp(str2, pattern2) << endl;

    string str3 = "abcdabcd";
    string pattern3 = "bcd";
    cout << "BF算法：" << bf(str3, pattern3) << endl;
    cout << "KMP算法：" << kmp(str3, pattern3) << endl;

    return 0;
}

在编写代码时，遇到的主要问题是理解KMP算法的实现思路和next数组的含义。通过仔细阅读相关资料，结合代码实现，最终成功解决了问题。同时，在调试过程中，使用一些简单的数据进行测试，逐步递增数据规模，有助于发现和解决问题。