ACM编程：KMP算法与字符串匹配解析

"这篇文档是关于ACM编程竞赛中常用的KMP算法的论文，主要探讨了字符串的基础概念、运算以及KMP算法在模式匹配中的应用。文档内容包括字符串的定义、基本运算、存储表示方法，特别是顺序表示法，并介绍了如何用C语言实现相关的字符串操作函数。" 在计算机科学中，字符串匹配是一个重要的问题，特别是在文本处理和搜索算法中。KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法是一种高效的字符串匹配算法，由Donald Knuth、James H. Morris和 Vaughan Pratt共同提出。KMP算法避免了在匹配过程中不必要的字符比较，通过预处理模式串（待查找的子串），生成一个部分匹配表，从而提高了匹配效率。 首先，我们需要了解字符串的基本概念。字符串是由字符组成的序列，它被视为一种特殊的线性表，支持诸如长度计算、拼接、子串获取等操作。长度是指字符串中字符的数量，空串是长度为零的字符串。子串是从主串中取出的一个连续字符序列，子串的第一个字符在主串中的位置通常以1为起始索引。两个字符串相等，如果它们的长度相同且对应位置的字符相同。 接着，文档提到了字符串的基本运算，如创建空串、判断字符串是否为空、获取字符串长度、拼接两个字符串、获取子串以及求解子串在主串中第一次出现的位置。这些基本运算在字符串处理中非常常见。 字符串的存储表示有两种主要方式：顺序表示和链接表示。顺序表示是将字符串的所有字符存储在一个固定大小的数组中，适合于字符数量已知且相对较小的情况。例如，文档中给出了一个使用C语言定义的顺序串结构体`SeqString`，包含一个整型变量`n`表示长度，和一个字符数组`c`存储字符。 为了实现字符串的基本运算，文档中给出了几个示例函数，如创建空顺序串`createNullStr_seq`、创建初始化的新串`createStr_seq`以及获取顺序表示的串的子串`subStr_seq`。这些函数提供了对字符串操作的实例，但没有涵盖KMP算法的具体实现。 KMP算法的核心在于处理模式串中的部分匹配情况，通过构建部分匹配表来指示当匹配失败时，如何利用已匹配的信息避免回溯，从而减少比较次数。然而，这部分内容在提供的文件片段中并未详细展开，需要查阅完整的KMP算法论文以获取详细步骤和实现。 KMP算法是解决字符串匹配问题的一种高效方法，而理解字符串的基本概念和运算对于学习和应用KMP算法至关重要。通过深入研究和实践，我们可以更好地掌握这一算法，并将其应用于实际的编程挑战和竞赛中。