案例分析实现——串（模式匹配运算）

模式匹配

1、目标

查找模式子串，匹配确认。匹配算法可使用BF算法也可使用KMP算法。

KMP算法牛逼！
KMP算法可大大提高程序效率；BF算法又称暴力循环算法，简单易懂但效率低下。
例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX_S 100
void nextnum(char T[],int next[],int T_len);
void display(int next[],int length);

int main（）
{
    printf("String S: ");
    char S[MAX_S];//目标字符串
    scanf("%s",S);
    int S_len=strlen(S)-1;
    printf("S length: %d \n",S_len+1)；
    
    printf("String T: ");
    char T[20]="ababc";//模式字符串
    scanf("%s",T);
    int T_len=strlen(T)-1;//strlen()不包括结束符null，所以strlen(T)是字符串的真正长度
    printf("T length: %d \n",T_len+1);
    
    int next[20];//next[j]
    nextnum(T,next,T_len);//获取next数值
    display(next,T_len);
    printf("next[j] ok \n");
    //匹配部分，当不匹配时会根据next值进行跳转
    int stepS=0,stepT=0;//stepS是主串的匹配到的位置，stepT是模式子串匹配到的位置
    while (stepT<=T_len&&stepS<=S_len)
    {
        if(S[stepS]==T[stepT]) {
              stepS++;
              stepT++;
        }
        else {
              stepT=next[stepT];
              if (stepT<0) {
                  stepT++;
                  stepS++;
              }
        }
    }
    if(stepT>T_len) printf("perfect \n");
    else printf("not match \n");
}
//求next值
void nextnum(char T[],int next[],int T_len)
{
    int k=0;
    int j=1;
    int i=0;
    if(T_len>1){
        next[0]=-1;//
        next[1]=0;
        while(j<T_len){//因为数组的起始位置是T[0],所以T[sizeof(T)-2]是最后一个字符，而且算法要求j前面k-1 不包括j
            if (T[j]==T[i]){
                k++;
                j++;
                i++;
            }
            else{
                if(T[j]==T[0]){
                    k=1;
                    i++;
                }
                else{
                        k=0;
                        i=0;
                    }
                    j++;
                }
                next[j]=k;
            }
    }
    else if(T_len==1){
        next[0]=-1;
        next[1]=0;
    }
    else{
        next[0]=-1;
    }
    return;
}
void display(int next[],int length)
{
    int nextlen=length;
    for (int i=0;i<=nextlen;i++){
        printf("%d ",next[i]);
    }
}

理解BF算法，关键在于理解next跳转机制。