数据结构 实验报告三 串

实验三 串

一、实验目的及要求

1.实验目的

1）掌握串的概念、抽象数据类型和特点，掌握串的顺序存储结构的存储思想及其程序实现，掌握串的各种基本操作。

2.实验要求

1）用结构体类型描述串的存储结构，对可能出现的问题预先分析，确定调试步骤和测试方法，编写源程序，尽可能考虑算法的健壮性，对实验中出现的问题进行分析、总结，完成实验报告。

2）上机过程中要遵守实验室的各项规章制度,爱护实验设备，保持环境卫生。

3）本课程的实验过程中，不得进行游戏、上网等操作。

二、实验环境（工具、配置等）

​ 1.硬件要求：计算机一台。

​ 2.软件要求：Windows11操作系统，使用C++语言，编译环境Dev-C++。

​ 3.数据结构与算法分析书一本，采用C++11标准。

三、实验内容（实验方案、实验步骤、设计思路等）

1. 实验方案：

• 根据课本和老师课堂中讲解的内容，编写具体函数实现子串位置的定位函数，例如编写串的判等、求串长、求子串等操作函数实现，完成实验报告。

2.实验步骤：

• 1）先编写具体代码实现串的顺序存储。

• 2）进行求取KMP算法中next数组和nextval数组代码的编写

• 3）编写实现求取子串的函数。

• 4）进行串的判等的函数和求串长函数的编写。

  3.设计思路：

• 先实现串的顺序存储，然后编写具体函数，最后书写主函数中调用函数，检查结果是否正确。

四、实验结果与分析

实验结果

1.实现串的顺序存储，然后实现KMP算法中子串的定位函数，效果如图4-1：

​ 图4-1 链栈输出结果

2.使用编译软件编写具体函数，实现具体功能，并检验程序是否编译运行成功，如图4-2：

​ 图4-2 程序输出结果

实验分析：

1.实验遇到的问题：

1）编写的串的顺序存储，在初始化时其下标从0开始，而匹配时下标从1开始，不知如何转换。

2）在编写KMP匹配算法时，next数组的传参出现问题。

3）编写截取子串函数时，出现输出的子串大于想要求取的子串长度。

2.问题解决的方法：

1）针对遇到的问题1，在输入时直接让其从下标为1开始输入，如cin>>(s.th)+1;。

2）针对遇到的问题2，将next数组设计为全局变量即可。

3）针对遇到的问题3，检查函数体时，发现是截取的子串的初始长度未设置为0，更改后程序正常运行。

五、源程序

#include

using namespace std;

#define MAX_SIZE 100                     //串的最大长度 

typedef struct {
	char ch[MAX_SIZE+1];                 //存储串的一维数组 
	
	int S_length;                        //串的长度 
}Str_ing;

int Next[MAX_SIZE];                     //定义next数组 
int nextval[MAX_SIZE];                  //定义nextval数组 

//求取字符串的长度 
int Str_length(Str_ing T){
	
	int i=1;
	while(T.ch[i]!='\0'){
		i++;
	}
	
	return i-1;                         //输入直接从下标为1输入，所以减1 
} 

//两个字符串判等 
void Str_cmp(Str_ing S,Str_ing T){
	bool flag=true;
	if(S.S_length!=T.S_length){
		cout<<"两个字符串不相等！"<<'\n';
		return ;
	}
	else{
		for(int i=1;i<=S.S_length;i++){
			if(S.ch[i]!=T.ch[i]){
				flag=false;
				break;
			}
		}
		
		if(flag){
			cout<<"两个字符串相等！"<<'\n';
		}
		else{
			cout<<"两个字符串不相等！"<<'\n'; 
		}
	}
} 

//截取字符串 
void Str_sub(Str_ing S,int pos,int len){
	int i=0;
	Str_ing sub;
	sub.S_length=0;
	for(int i=0;iT.S_length){
		return i-T.S_length;
	}
	else{
		return 0;
	}
	
} 

//获取next数组 
void Get_Next(Str_ing T,int next[]){
	int i=1;
	next[1]=0;
	int j=0;
	int m=T.S_length;
	while(i>S.S_length;
	cout<<"请输入主串：";
	cin>>(S.ch)+1;
	cout<<"请输入匹子串长度：";
	cin>>T.S_length;
	cout<<"请输入子串：";
	cin>>(T.ch)+1;

	Get_Next(T,Next);
	Get_nextval(T,nextval);
	int x=KMP_string (S,T,1);
	
	cout<<"子串的定位为："<>a.S_length>>(a.ch)+1;
	cout<<"请输入串2的长度和串：";
	cin>>b.S_length>>(b.ch)+1; 
	Str_cmp(a,b);
	
	cout<<"请输入你想要的查询的串的长度和串：";
	cin>>que.S_length>>(que.ch)+1;
	cout<<"请输入你想要求的子串首位置和子串长度：";
	int pos,len;
	cin>>pos>>len;
	Str_sub(que,pos,len); 
	
	cout<<'\n';
	cout<<"请输入需要求取长度的字符串："; 
	cin>>(c.ch)+1;
	int len2=Str_length(c);
	cout<<"字符串的长度为："<