C语言实现KMP算法

C语言实现KMP算法

KMP算法是一种用于字符串匹配的经典算法，它的核心是利用已知信息避免不必要的比较，从而提高匹配效率。本文将介绍KMP算法的原理、实现以及示例代码。

KMP算法原理

KMP算法是基于暴力匹配算法演变而来的，暴力匹配算法的核心思想是从主串的开头开始扫描，遇到不匹配的字符则回退到主串中下一个位置重新开始匹配，直到找到匹配或主串扫描完毕。这种方法的时间复杂度为O(m*n)，其中m和n分别为模式串和主串的长度。

KMP算法的关键在于构建一个匹配表，可以在匹配失败时通过该表跳过一些不必要的字符，从而提高效率。具体来说，匹配表中存储了模式串中每个前缀的最长公共前后缀长度。在匹配过程中，如果当前字符不匹配，则可以通过匹配表得到下一个待比较字符的位置，从而避免不必要的比较。匹配表的构建可以通过递归地计算前缀的最长公共前后缀长度完成。

KMP算法实现

KMP算法的实现分为两个步骤：构建匹配表和匹配过程。匹配表的构建可以通过以下代码实现：

void get_next(char *pattern, int *next) {
    int len = strlen(pattern);
    next[0] = -1;
    int i = 0, j = -1;
    while (i < len - 1) {
        if (j == -1 || pattern[i] == pattern[j]) {
            i++;
            j++;
            next[i] = j;
        }
        else {
            j = next[j];