kmp算法实验报告

数据结构

实

验

报

告

学院软件学院

年级2009级

班级班

学号

姓名

2010 年 3 月24 日

目录

一、实验内容 (1)

二、实验过程……………………………………….X

三、实验结果……………………………………….X

一、实验内容：

1、实验题目：KMP算法

2、实验要求：实现教材中字串比较kmp算法，比较模式串abaabcac与主串acabaabaabcacaabc。

3、实验目标：了解并掌握串的类型定义和基本操作，并在此基础上实现kmp算法。了解kmp算法的基本原理和next函数的使用。

二、实验过程：

1、任务分配

2、设计思想

（1）KMP算法：在模式匹配中，每当一趟匹配过程出现字符比较不等时，不需要回溯i指针，而是利用已经得到的“部分匹配”的结果将模式向右滑动尽可能远的一段距离之后，继续进行比较。

（2）next函数：看成一个模式匹配问题，整个模式串既是主串又是模式串，可仿照KMP算法。

3、需求分析

(1) 输入的形式和输入值的范围：输入主串S,模式串T，位置pos

(2) 输出的形式：模式串在主串中开始匹配的位置i

(3) 程序所能达到的功能：利用kmp算法完成模式串和主串的模式匹

配，并输出模式串在主串中开始匹配的位置

(4) 测试数据：

S=acabaabaabcacaabc

T=abaabcac

Pos=6

4、概要设计

1).抽象数据类型

Class String()定义字符串

Int StrLength()返回串的长度

V oid get_next()求模式串T的next函数值并存入next

int kmp()利用模式串T的next函数求出T在主串S中第pos个字符之后的位置的KMP算法

2).算法

a.kmp算法模块：实现主串和模式串的模式匹配

b.next函数模块：实现模式串自身的模式匹配，并存入nxet函数中

c.接收处理命令（初始化数据）

5、详细设计

程序代码（含注释）

6、调试分析

（1）调试中的问题分析：

a.

（2）算法的时空分析：

在利用简单的Index()函数进行模式匹配时，虽然易于理解，但是该算法效率很低。在某些特殊情况下，因为在主串中可能存在多个和模式串“部分匹配”的子串，因而引起指针i的多次回溯，从而导致时间复杂度过高。

对于kmp算法，每当一趟匹配过程中出现字符比较不等时，不需要回溯i指针，而是利用已经得到的“部分匹配”的结果将模式向右滑动尽可能远的一段距离之后，继续进行比较。因此kmp算法的效率较高，时间复杂度也较低。

7、测试结果

列出你的测试结果，包括输入和输出。这里的测试数据应该完整和严格，最好多于需求分析中所列。

8、说明（如果有）

三、实验结果：（结果分析，心得体会等）

1.结果分析

kmp算法的实验，既体现了字符串的定义原理和基本特点，又通过对字符串模式匹配实验的练习，得到了一种效率更高、时间复杂度更低的kmp算法

2.心得体会：这次kmp算法代码的编写给了我深刻的体会，它不仅让我了解了字符串的基本操作和相关知识点。也通过字符串模式匹配实验的练习，让我学习了一种更为高效、时间复杂度更低的kmp算法。

注：共三大项，具体每一项的内容可根据自己的报告内容分条叙述，自行安排得当即可。

备注：（正文采用宋体小四，间距20磅）

以上说明仅供参考。实验报告从这5部分展开，具体内容可自由发挥。如有雷同，均按零分处理。