【数据结构与算法】模式串匹配

给定一篇文档和模式串，在文档中找出所有的模式串的位置。对文本中找出的模式串以不同颜色显示。

运行结果截图：

代码：

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
#include<windows.h>
using namespace std;

//next函数
void get_next(char* s, int* next)
{
    int i = 0; //next数组的下标
    int j = -1; //next值
    next[0] = -1;
    while (s[i] != '\0')
    {
        //如果不存在或者条件符合，可以得到next值
        if (j == -1 || s[i] == s[j]) 
        {
            ++i; ++j;
            if (s[i] != s[j])//只有两者不相等的时候，才需要更换next值
                next[i] = j;
            else
                next[i] = next[j];
        }
        else 
        {
            j = next[j];
        }
    }
}
//KMP算法
int KMP(char* s, char* t, int pos)
{
    int j = 0;
    while (t[j++] != '\0');
    int* next = new int[j - 1];

    int length = j - 1; //串的长度
    get_next(t, next);//调用函数，生成对应的next值

    int i = pos - 1;//主串的起始位置
    j = 0;//模式串的下标
    while (s[i] != '\0' && j < length)
    {
        if (j == -1 || s[i] == t[j]) //考虑到第一个不相等的情况
        {
            ++i; ++j;
        }
        else
        {
            j = next[j]; //如果不相等，则从next值开始下一次比较（模式串的右移）
        }
    } 
    if (t[j] == '\0' && j != -1)
    {
        return i - j;
    }
    else
    {
        return -1;
    }
}

int main() {
    //输入文件路径
    string file_path;
    cout << "输入文件路径：";
    getline(cin, file_path);

    //打开文件
    ifstream ifs;
    ifs.open(file_path, ios::in);
    if (!ifs.is_open()) {
        cout << "文件打开失败!" << endl;
        return 0;
    }

    //读取文件内容到字符串
    string str;
    char c;
    while ((c = ifs.get()) != EOF)
        str += c;
    ifs.close();

    //输入查找的内容
    string tmp;
    cout << "输入要查找的内容：";
    getline(cin, tmp);

    //查找并输出
    int left = -1, right = -1, n = 0;//left和right是模式串在字符串中的起止位置，n是字符串出现的次数
    for (int i = 0; i < str.length(); i++) //遍历字符串中的每一个字符
    {
        if (i > right) //已经输出完上一个模式串后，更新left和right的位置，到下一个模式串
        {
            left = KMP((char*)str.data(), (char*)tmp.data(), i);
            if (left >= 0) 
            {
                n++;
                right = left + tmp.length() - 1;
            }
        }
        if (i >= left && i <= right) //如果是模式串中的字符，以红色显示
        {
            SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_RED);
            cout << str[i];
        }
        else //如果不是模式串中的字符，以白色显示
        {
            SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), 7);
            cout << str[i];
        }
    }
    cout << "\n\n" << n << "个结果\n";
    return 0;
}