数据结构：串的抽象数据类型与模式匹配算法

"该资源是关于数据结构课程的第四章——串的相关讲解，涵盖了串的抽象数据类型定义、表示和实现以及串的模式匹配算法，包括简单的算法、首尾匹配算法和KMP算法，强调了如何手工计算模式串的NEXT函数值和改进的NEXT函数值。" 在计算机科学与技术领域，数据结构是核心课程之一，它探讨如何有效地存储和处理数据。第四章主要聚焦于“串”，也就是字符串，这是编程中常见且重要的数据类型。串是由零个或多个字符组成的有限序列，可以表示文本信息。它的抽象数据类型（ADT）定义如下： - 数据对象D是由字符集中的字符组成的序列，如ai，其中i从1到n，n可以为0，表示空串。 - 数据关系R1定义相邻字符之间的关系，即每个字符ai-1后面跟着字符ai。 串的基本操作包括： 1. `StrAssign(&T, chars)`：将字符串常量chars的值赋给串T。 2. `StrCopy(&T, S)`：将已存在的串S复制给T。 3. `DestroyString(&S)`：销毁串S。 4. `StrEmpty(S)`：检查S是否为空串，返回TRUE或FALSE。 5. `StrCompare(S, T)`：比较两个串S和T，根据大小关系返回相应值。 6. `StrLength(S)`：返回串S的长度。 7. `Concat(&T, S1, S2)`：将S1和S2连接成新串T。 8. `SubString(sub, S, pos, len)`：从串S中提取从位置pos开始的len个字符作为子串sub。 串的表示和实现通常有两种方式：一是定长数组，适用于长度固定的串；二是链表，适合长度可变的串。在模式匹配算法中，我们关注如何在主串中查找一个模式串出现的位置。简单算法通常是暴力匹配，逐个字符比较；首尾匹配算法则优化了回溯过程；而KMP算法（由D.E.Knuth, V.R.Pratt, J.H.Morris提出）通过预处理模式串计算出NEXT函数值，减少不必要的回溯，提高了匹配效率。 学习这部分内容，学生需要理解串的抽象概念，掌握不同的表示方法，并能熟练运用各种串操作。同时，重点是理解并能手工计算KMP算法中的NEXT函数值，以实现高效的字符串模式匹配。这些知识对于编写高效文本处理程序至关重要。