KMP算法优化：字符集约束下的高效串匹配

本资源主要探讨的是KMP算法，一种用于字符串（或称串）模式匹配的高效改进算法。KMP算法针对约束对象为字符集的线性表，特别关注在字符串比较过程中如何减少不必要的回溯，从而提高算法效率。KMP算法的核心在于利用部分匹配信息来动态调整模式匹配指针，避免了每次字符不匹配时就回溯的情况。 在介绍KMP算法之前，章节4.1首先定义了串的概念，强调了串是由零个或多个字符组成的有限序列，以及子串、主串和空串等基本概念。串的长度是其重要的属性，如例子中提到的字符串a、b、c和d，它们分别有3、4、7和8个字符。 接着，4.2节介绍了串的几种存储方式，包括定长顺序存储（如数组）、堆分配存储（内存动态分配）和块链存储（将连续的字符块链接起来）。这些不同的存储方式有助于根据具体需求选择合适的实现。 核心的4.3节是讨论串的模式匹配算法，其中重点介绍了KMP算法。KMP算法的改进之处在于，通过预处理模式串（创建部分匹配表或失配函数），在遇到字符不匹配时，仅根据已知的匹配信息调整模式指针j，而不是简单地回溯i指针。这样可以避免大量重复的比较，将时间复杂度降低到O(n+m)，其中n是主串长度，m是模式串长度。 举例说明，KMP算法通过逐步增加匹配失败后的移动步数，使得在匹配过程中能够尽可能地向右滑动模式串，直到找到下一个可能的匹配位置。在提供的示例中，每趟匹配都会使模式指针j向前移动，直至找到新的匹配或达到模式串的末尾。 最后，ADTString（抽象数据类型）定义了针对字符串操作的数据结构和接口，包含了字符串赋值、复制、清空、比较长度、拼接子串、查找子串、替换、插入、删除等基础操作，以及销毁字符串等功能。这些操作都是基于字符集约束的线性表实现的。 总结来说，该资源涵盖了字符串理论基础、存储方式、模式匹配算法（特别是KMP算法）以及常见的字符串操作，对于理解字符集约束的线性表在字符串处理中的应用具有重要意义。