Excel字符串函数与模式串处理

"本章主要讨论的是字符串操作和模式匹配算法在Excel以及文本处理中的应用。Excel中的字符串函数包括len(S)、left(S,k)、right(S,k)、mid(S,i,k)和exact(S,T)，这些函数分别对应于计算字符串长度、获取前缀、后缀和子串以及比较字符串是否完全相等的问题。同时，章节还提到了match()算法的两个版本，用于判断字符串匹配是否成功，并探讨了如何构建和理解模式串的各种相关表，如next[]、改进的next[]、bc[]、ss[]和gs[]表，这些都是在处理特定模式串如"MIAMI"、"BARBARA"、"CINCINNATI"、"PHILADELPHIA"时的重要工具。" 在计算机科学中，字符串是数据结构的一种，广泛应用于各种软件开发，尤其是在数据分析和文本处理领域。微软的Excel作为一款强大的电子表格软件，提供了丰富的字符串处理函数，帮助用户进行复杂的文本操作。 1. **len(S)**：这个函数用于计算字符串S的长度，即S中包含的字符数。在编程语言中，这通常等同于调用字符串的length()方法。 2. **left(S,k)**：此函数返回字符串S的前k个字符，形成一个新的字符串，相当于从S的开头截取长度为k的部分，这在Python中可以使用prefix(k)方法实现。 3. **right(S,k)**：与left函数相反，right函数返回字符串S的最后k个字符，即S的后缀。在Python中，这可以通过suffix(k)方法实现。 4. **mid(S,i,k)**：mid函数从字符串S的第i个字符开始，取出长度为k的子串。在Python中，这可以用substr(i,k)来表示，从索引i开始，截取长度为k的子串。 5. **exact(S,T)**：这个函数用于检查两个字符串S和T是否完全相同。在编程中，我们可以使用equal()方法来实现这一功能，它会返回一个布尔值，表示S和T是否相等。 此外，章节中还涉及了字符串匹配算法，特别是match()函数的两个版本。match()算法主要用于判断一个模式串P是否存在于另一个文本串T中，并找到它们匹配的位置。通过表达式!(strlen(T)<match(P,T)+strlen(P))，我们可以判断匹配是否成功，即如果匹配成功，匹配位置加上模式串长度应该不小于文本串的长度。 最后，章节讨论了针对特定模式串构造的辅助数组，这些数组在KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法或其他字符串匹配算法中起到关键作用： - **next[]表**：存储模式串P中每个字符的下一个匹配字符的位置，用于避免不必要的回溯。 - **改进的next[]表**：进一步优化next[]，减少回溯的次数。 - **bc[]表**（Border Character）：记录模式串P中每个字符的边界字符信息，用于KMP算法的优化。 - **ss[]表**：存储模式串P中每个位置的滑动窗口最小值，用于Boyer-Moore算法。 - **gs[]表**（Good suffix table）：与ss[]类似，用于Boyer-Moore算法，帮助确定跳过字符的数量。 这些数组的构建和理解对于高效地执行字符串匹配至关重要，特别是在处理大量文本数据时。例如，"MIAMI"、"BARBARA"、"CINCINNATI"和"PHILADELPHIA"这样的模式串，它们各自的next[]、改进的next[]、bc[]、ss[]和gs[]表的构建，可以帮助快速定位和识别这些模式在文本中的位置。