数据结构:BF算法,KMP算法之C、C++的实现

本文介绍了数据结构中的BF算法和KMP算法,基于C++实现了这两种算法,并详细解释了KMP算法的优化原理,包括next数组的计算和部分匹配的概念,帮助读者深入理解字符串匹配的高效方法。

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数据结构中BF算法,KMP算法的实现

 这是我上《数据结构》实验课的作业,我会基于严蔚敏老师的《数据结构(c语言)》版本,注解原代码,给出基于我自身理解的解释,严老师的解释很清晰,大家可以把我的当做一种补充,之后会根据自己理解编写面向对象C++的代码。

1. BF算法

原代码的注释:

int Strlength(SString S){}//返回串的长度
//返回子串T在主串S中第pos个字符之后的位置,不存在值为0
//T非空,1<=pos<=strlength(S)
int Index(SString S, SString T, int pos){
  
  //1
    if (pos<1 || pos > Strlength(S))return -1;//2
    int i = pos, j = 1;
    while (i <= S[0] && j <= T[0]){
  
  //3
        if (S[i] == T[j]){ ++i; ++j; }//4
        else { i = i - j + 2; j = 1; }//5
    }
    if (j > T[0])return i - T[0];//6
    else return 0;//7
}
//1这玩意就是个暴力算法
//2如果pos超出主串的长度,那么就无法给出值,返回错误
//3串的首位存储串的长度,所以如果pos的位置在主串长度之内,j是指向模式串的指针,所以j也要在模式串的长度之内移动
//4如果从pos开始的第一个字符和子串的第一个字符相等,那么主串和子串都向后移动1位
//5如果移动了j次以后,主串和子串不相等,那么模式串的指针归1,主串定位在开始比较的主串的后一位,i=i-j+2解释在下面
//6如果j大于子串的长度,那么就是子串完全遍历,就是匹配了,那么初始位置就是 i - T[0]
//7如果j<=T[0],那么便是没有没有匹配成功,不存在,就输出0

对注释5的补充:
这里写图片描述
 首先,我们看这张图,S行是主串,T行是模式串,假设我们S行的第三个元素值是a,当模式串和主串相比较,i是指向主串的指针,j是指向模式串的指针,假设本次匹配:
* i从3开始,j从1开始,如果相匹配,那么i和j都后移一位,那么直到i=11,j=9会发生不匹配
* 那么在BF算法中,i左移至4,j左移至1开始重新匹配
* i要移动的范围是4~11,相当于j移动的长度减去1,所以i=i-(j-1)+1=i-j+2;

C++的调试成功的代码:

//入口
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
using namespace std;
const int MAXSTRLEN = 255;
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