数据结构授课优秀教案

3、类似顺序表，另设一个整数表示串长：
typedef struct{
char ch[maxstrlen];
int length;
}sstring;
例：串联接
status concat(SString &t,SString s1,SString s2){
if(s1[0]+s2[0]<=MAXSIZE){
char *ch;
int length;
}hsring;
例：
Status concat(hstring t,hstring s1,hstring s2){
if(!(t.ch)=(char*)malloc(s1.length+s2.length)*sizeof(char)))
exit(overflow);
struct node *next;
}lstring;
一个链串由头指针唯一确定。
这种结构便于进行插入和删除运算，但存储空间利用率太低。
为了提高存储密度，可使每个结点存放多个字符。通常将结点数据域存放的字符个数定义为结点的大小，显然，当结点大小大于1时，串的长度不一定正好是结点的整数倍，因此要用特殊字符来填充最后一个结点，以表示串的终结。
#define maxstrlen 256
typedef char SString[maxstrlen];
sstring s; //s是一个可容纳255个字符的顺序串。
串长的表示方法：
1、用一个不会出现在串中的特殊字符在串值的尾部来表示串的结束。
例如，C语言中以字符‵\0′表示串值的终结。
2、用s[0]存放串的实际长度，串值存放在s[1]~s[MAXSIZE]。
作业布置
习题4
参考书
1.数据结构题集(C语言版),严蔚敏，清华大学出版社，2002。
3.数据结构、算法与使用－C++语言描述，(美)Sartaj Sahni著，汪诗林等译，机械工业出版社，2002。
课型
理论课
学
时
分
配
复习
分钟
主要教具
投影、黑板
讲授
分钟
教学方法
讲解、提问、示例
指导
分钟
教学手段
板书、课件
总结
分钟
备注
共2学时
注：课型一栏填写理论课、实验课、习题课等
授课内容
备注
第四章串
4.1串类型的定义
一、串的基本概念
串(String)是零个或多个字符组成的有限序列。
一般记为：S=‘a1a2…an’ (n≥0)
其中S为串名，用单引号括起来的为串值，n为串的长度。
空串(Null String)：n=0时的串为空串
１．简单的模式匹配算法
是布鲁特（Brute）-福斯（Force）算法，简称BF算法。
int StrIndex_BF(char *s,char *t)
/*从串s的第一个字符开始找首次与串t相等的子串*/
{ int i=1,j=1;
while (i<=s[0] && j<=t[0] ) /*都没遇到结束符*/
对于结点大小不为1的链串，其类型定为义只需对上述的结点类型做简单的修改即可。
#define nodesize 80
typedef struct node{
char data[nodesize];
struct node *next;
}lstring;
4.3串的模式匹配算法
串的模式匹配(Pattern Matching)即子串定位是一种重要的串运算。设s和t是给定的两个串，在主串s中找到等于子串t的过程称为模式匹配，如果在s中找到等于t的子串，则称匹配成功，函数返回t在s中的首次出现的存储位置(或序号)，否则匹配失败，返回-1。t也称为模式。
空格串(Blank string)：由一个或多个称为空格的特殊字符组成的串。
请注意空串(Null String)和空格串(Blank string)的区别。
子串：串中任意个连续的字符组成的子序列称为该串的子串。主串：包含子串的串相应地称为主串。通常将字符在串中的序号称为该字符在串中的位置。子串在主串中的位置则以子串的第一个字符在主串中的位置来表示。
return ERROR;
else{
sub[1..len]=s[pos..pos+len-1];
s[0]=len;
}
}
4.2.2堆分配存储表示
这种存储表示的特点是，仍以一组地址连续的存储单元存放串值字符序列，但它们的存储空间是在程序执行过程中动态分配而得。所以也称为动态存储分配的顺序表。
typedef struct{
sub.ch[0..len-1]=s[pos-1..pos+len-2];
s.length=len;
}
}
4.2.3串的链式存储结构
顺序串上的插入和删除操作不方便，需要移动大量的字符。因此，我们可用单链表方式来存储串值，串的这种链式存储结构简称为链串。
typedef struct node{
char data;
if(pos<1 || pos>s.length || len<0 ||
len>s.length-pos+1)
return error;
if(sub.ch) free(sub.ch);
if(!len){
sub.ch=null;
sub.length=0;
}
else{
sub.ch=(char *)malloc(len*sizeof(char));
串的定长存储表示及实现，串的堆分配表示和块链存储表示。
第三节串的模式匹配算法
串的模式匹配算法（KMP算法）。
目的要求
目的：理解串的定义、基本运算和实现，理解模式匹配算法。
基本要求：了解串的存储结构和基本操作、串的KMP模式匹配方法；理解串的概念和基本操作。
重
点
串的基本概念和基本操作。
难
点
KMP模式匹配方法。
山东轻工业学院
教师授课教案
课程名称：
数据结构（计科）
课程代码：
学分：
4.5
课程类别：
必修
开课单位:
信息科学与技术学院
授课班级：
授课教师：
杨春花
山东轻工业学院教务处制
授课时间
年月日星期第节
年月日星期第节
年月日星期第节
授课内容概要
第四章串
第一节串类型的定义
串、串长、子串、空格串等概念和串的基本运算。
第二节串的表示和实现
二、串的基本操作
(1)求串长StrLength(S)
(2)复制StrCopy(S,T)
(3)串联接ConCat(S,T)
(4)串比较StrCompare(S,T)
(5)求子串SubString(S,pos,len)
举例
4.2串的表示和实现
4.2.1定长顺序存储表示
用一组地址连续的存储单元存储串值的字符序列。可用定长数组描述。
if (s[i]==t[j])
{ i++;j++; }/*继续*/
else
{t;t[0]) return (i-t[0]);/*匹配成功，返回存储位置*/
else return –1;
｝
例：设主串s=“ababcabcacbab”，模式t=“abcac”，匹配过程下图所示。
if (j>t[0]) return i-t[0];/*匹配成功，返回存储位置*/
else return –1;
}
假如有串A=‘China Beijing’,B=‘Beijing’,C=‘China’,则它们的长度分别为13、7和5。B和C是A的子串,B在A中的位置是7, C在A中的位置是1。
当且仅当两个串的值相等时,称这两个串是相等的。即只有当两个串的长度相等,并且每个对应位置的字符都相等时才相等。
需要特别指出的是,串值必须用一对单引号括起来(C语言中是双引号),但单引号是界限符,它不属于串,其作用是避免与变量名或常量混淆。
最坏情况下的时间复杂度是O(n*m)。
２．改进后的模式匹配算法
一种对BF算法做了很大改进的模式匹配算法是克努特(Knuth)，莫里斯(Morris)和普拉特(Pratt)同时设计的，简称KMP算法。
(1)KMP算法的思想
(2)next函数
(3) KMP算法
int StrIndex_KMP(char *s,char *t,int pos)
T[1..s1[0]]=s1[1..s1[0]];
T[s1[0]+1..s1[0]+s2[0]]=s2[1..s2[0]];
T[0]=S1[0]+s2[0];
}
else if(s1[0]<MAXSIZE){
T[1..s1[0]]=s1[1..s1[0]];
T[s1[0]+1..MAXSIZE]=s2[1..MAXSIZE-S1[0]];
t.ch[0..s1.length-1]=s1.ch[0..s1.length-1];
t.length=s1.length+s2.length;
t.ch[s1.length..t.length-1]=s2.ch[0..s2.length-1];
}
Status substr(hstring sub,hstring s,int pos,int len){
T[0]=MAXSIZE;
}
else
T[0..MAXSIZE]=s1[0..MAXSIZE];
}
求子串：
Status SubString(SString &Sub,SString s,int pos,int len){
if(pos<1||pos>s[0]||len<0||len>s[0]-pos+1)
/*从串s的第pos个字符开始找首次与串t相等的子串*/
{ int i=pos,j=1,slen,tlen;
while (i<=s[0] && j<=t[0] ) /*都没遇到结束符*/
if (j==0||s[i]==t[j]) { i++; j++; }
else j=next[j]; /*回溯*/