串的概念与操作：模式匹配与子串定位

"第四章串.doc" 在计算机科学中，串（String）是字符的有限序列，它是数据结构的一种重要类型。串的操作和概念在编程语言中广泛使用，尤其是在文本处理、模式匹配和数据存储等领域。本章主要讨论了与串相关的一些基本概念和操作。 1. 选择题的第一题涉及串的定义。正确答案是B，因为空串是由零个字符组成的，而不是空格。串可以由任何字符构成，包括字母、数字、标点符号等，且串的长度是有限的。 2. 第二题考察的是串的函数操作。`concat()`用于连接字符串，`replace()`用于替换子串，`substr()`用于提取子串，`length()`返回串的长度，`index()`查找子串出现的位置。根据题目描述，解答此题需要理解这些函数的用法并进行计算。题目中的操作结果是将`S1`中从`S2`长度位置开始到`S3`长度的子串替换为`S3`，然后连接`substr(S4, index(S2, '8'), length(S2))`。由于题目没有提供完整信息，无法确定最终答案，但可能的结果包括C或D选项。 3. 第三题涉及到的是一种常见的算法——串的匹配。当一个串`q`是另一个串`p`的子串时，求`q`在`p`中首次出现的位置的算法被称为串匹配。因此，正确答案是C。 4. 第四题考察的是KMP算法中的Next数组。Next数组表示在一个串中，当前字符之前的一个最长的前后缀相同的部分。对于串S=‘aaab’，Next数组值应该是1123，因为'aa'是'a'的前缀且相同，'a'是'aa'的前缀且相同，而'b'没有相同的前缀，所以Next数组的最后一个元素是3。 5. 第五题同样与KMP算法相关，要求计算串‘ababaaababaa’的Next数组。正确答案是B，因为每个字符后面的值是前面最长相同前缀的长度。 6. 第六题问的是`nextval`数组，这是KMP算法中的另一个数组，记录了每个位置上匹配失败时，模式串应该移动的位数。对于串‘ababaabab’，其`nextval`数组应为B选项所示。 7. 第七题涉及模式串`t=‘abcaabbcabcaabdab’`的Next数组和Nextval数组。Next数组是模式串中每个位置上相同前缀的最大长度，而Nextval数组则指示在不匹配时模式串需要回退的步数。根据KMP算法，模式串`t`的Next数组和Nextval数组分别对应A选项和B选项。 8. 第八题的描述被截断，未给出完整的题干，但可以推断出这可能是一个关于串操作的问题，可能需要对给定的串进行分析或者应用串操作的某个特定算法。 这些题目覆盖了串的基本概念、操作以及在模式匹配中的应用，特别是KMP算法中的Next和Nextval数组。了解这些知识对于理解和解决字符串相关问题至关重要。