2021-08-08 KMP算法C语言实现-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/junfuyou/article/details/119517469

本文介绍了KMP算法，包括如何使用C语言实现字符串初始化、赋值，计算next数组以提高字符串匹配效率，并通过示例展示了KMP匹配主串和模式串的过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

// KMP算法

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct String
{
    char* ch;
    int len;
}String;

// 初始化
String initString()
{
    String string;
    string.ch = NULL;
    string.len = 0;
    return string;
}

//赋值
void stringAssing(String* S,char* str)
{
    int len = 0;
    char* temp = str;
    while (*temp != '\0') //查找str的长度用len保存
    {
        len++;
        temp++;
    }
    if(len == 0)
    {
        printf("赋值不合法\n");
        return;
    }
    temp = str; //temp指针回到开始位置
    S->ch = (char *)malloc(sizeof(char) * (len + 1));
    for (int i = 0; i < len; ++i) {
        S->ch[i] = *temp;
        temp++;
        S->len++;
    }
}

//求解next数组 数组下标从0开始
int* getNext(String *S)
{
    int* next = (int*)malloc(sizeof(int) * S->len);
    int i = 0;
    int j = -1;
    next[i] = j;
    while (i < S->len - 1)
    {
        if(j == -1 || S->ch[i] == S->ch[j])
        {
            i++;
            j++;
            next[i] = j;
        } else{
            j = next[j];
        }
    }
    return next;
}

//打印字符
void printString(String* S)
{
    if(S->len == 0)
    {
        printf("字符串是空串！\n");
        return;
    }
    for (int i = 0; i < S->len; ++i) {
        printf("%c ",S->ch[i]);
    }
    printf("字符串的长度为:%d\n",S->len);
}

//打印next数组 len表示next数组的长度不包含\0 即模式串的长度
void printNext(int* next,int len)
{
    printf("Next数组值打印如下:\n");
    for (int i = 0; i < len; ++i) {
        printf("%d",next[i]+1);
    }

}
//KMP算法实现
void kmpMatch(String* master,String * sub,int * next)
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    while (i < master->len && j < sub->len)
    {
        if(j == -1 || master->ch[i] == sub->ch[j])
        {
            i++;
            j++;
        } else{
            j = next[j];
        }
    }
    if(j >= sub->len)
    {
        printf("匹配成功,在主串中的位置为:%d\n",i-j+1);
    } else{
        printf("匹配失败\n");
    }

}
int main()
{
    String str = initString();
    stringAssing(&str,"abcdsdfwsergberthcvb");
    printString(&str);

    String text = initString();
    stringAssing(&text,"berthcvb");
    printString(&text);


    int* next = getNext(&text);
    //printNext(next,12);

    kmpMatch(&str,&text,next);

    return 0;
}