KMP算法

最新推荐文章于 2024-11-16 09:45:51 发布

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本文深入探讨了C语言环境下字符串匹配算法的实现，重点关注Boyer-Moore和Knuth-Morris-Pratt两种经典算法。通过详细的代码解析和流程讲解，读者将深入了解算法的工作原理和优化策略。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int next[32] = {-999};

/* 返回模式串T在母串S中第pos个字符的位置 */
/* 调试小技巧 print x = value 或 set var x = value 可以改变gdb运行时变量的值 */
int index_BM(char *S, char *T, int pos)
{
    int i;
    int j;

    i = pos;
    j = 0; 

    while ( (i < strlen(S)) && (j < strlen(T)) )
    {
        if (S[i] == T[j])
        {
            i++;
            j++;
        }
        else
        {
            i = i - j + 1; 
            j = 0;
        }
    }

    /* 注意strlen(T)意味着j的取值范围为0 ~ (strlen(T) - 1) */
    if (strlen(T) == j)
    {
        return i - strlen(T);
    }
    else
    {
        return -1;
    }
}

void get_next(char *T, int *next)
{
    int k = -1;
    int j = 0;

    next[j] = k;

    while (j < strlen(T))
    {
        if ( (k == -1) || (T[j] == T[k]) ) //注意等号是==，而不是=
        {
            ++k; // 注意是先加后使用
            ++j;
            next[j] = k;
        }
        else
        {
            k = next[k]; 
        }
    }
}

int index_KMP(char *S, char *T, int pos)
{
    int i;
    int j;

    i = pos;
    j = 0; 

    while ( (i < strlen(S)) && (j < strlen(T)) )
    {
        /* j = -1 表示next[0], 说明失配处在模式串T的第0个字符。所以这里特殊处理，然后令i+1和j+1。*/
        if ( (j == -1)  || S[i] == T[j])
        {
            i++;
            j++;
        }
        else
        {
            j = next[j];
        }
    }

    if (strlen(T) == j)
    {
        return i - strlen(T);
    }
    else
    {
        return -1;
    }
}

void print_next(int next[], int n)
{
   int i;

   for (i = 0; i < n; i++) 
   {
       printf("next[%d] = %d\n", i, next[i]);
   }
}

int main()
{
    char  s[30] = "ababcabcacbab";
    char t[30] = "abgabm";
    int pos = 0;
    int index;

    printf("================ BM ==============\n");
    index = index_BM(s, t, pos);
    printf("index = %d\n", index);

    printf("================ KMP ==============\n");
    get_next(t, next);
    print_next(next, strlen(t));

    index = index_KMP(s, t, pos);
    printf("index = %d\n", index);

    return 0;
}