KMP和BF模式匹配算法_kmp和bf算法模式匹配-优快云博客

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这篇博客介绍了如何使用C语言实现两种字符串匹配算法：BF（Brute Force，暴力匹配）和KMP（Knuth-Morris-Pratt）。BF算法简单直接但效率较低，而KMP算法通过预处理提高了解决相同前缀问题的效率。博客中提供了完整的C语言代码实现，并在主函数中给出了用户交互界面，让用户选择匹配模式并输入主串和子串，最后输出匹配结果。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
typedef char sString;

void get_next(sString* T, int *next)
{
       int i = 1, j = 0; 
	   next[1] = 0;
	   while(i < T[0]){
   		     if(j==0 || T[i]==T[j]){//若相等或者子串回到初始位置 
     		      ++j;
	              ++i;
	              
	              if(T[i] != T[j])
				      next[i] = j; //前缀不同，则保存j 
				  else
				      next[i] = next[j];//前缀相同，则保存j的上一个位置    	
	         } 
	         else{
         		j = next[j];
         	 }
   	   } 
}

//主串S 匹配串T 
int Index_KMP(sString* S, sString* T, int pos)
{
        int j = 1;//子串T下标 
        int i = pos;//主串S下标 
        int next[255];//存储下标 
        
		get_next(T, next); 
      
        while(i <= S[0] && j <= T[0]){
        	if(j == 0 || S[i] == T[j]){
	            //若子串回到原处或者成功匹配
				++j;
				++i;	
				printf("\ni = %d, j = %d\n", i , j);
	        }
	        else{
        		 j = next[j];
        	}
	           
        }
        
        printf("%d", T[0]);
        if(j > T[0]){
        	//子串结束,匹配成功 
			return i - T[0];
        }
        else{
        	//主串结束，匹配失败 
			return -1; 
        }
}

int Index_BF(sString* S, sString* T, int pos)
{
	int j = 1;//子串 
	int i = pos;//主串 
	int k = i;
	
    while( k <= S[0]-T[0]+1 ){
   	       
		while(j <= T[0] && S[i]==T[j]){
		     	i++;
	    	    j++;	
		}
		if(j > T[0]){//匹配成功 
	        return i-T[0];
		}else{
			i = k + 1;
			j = 1;
		}
		
	    k = i;
    } 
    
    return -1; 
}



int main()
{
	sString S[20];
	sString T[20];
	
	int pos;
	int n;
	int pos_BF; 
	int pos_KMP;
	 
	printf("1, BF模式匹配\n");
	printf("2, KMP模式匹配\n"); 
	printf("请选择模式：");
	scanf("%d", &n);
	if(n==1){
		printf("请输入主串S：");
		scanf("%s", S+1);
		printf("请输入子串T: ");
		scanf("%s", T+1); 
		
		S[0] = strlen(S+1);
		T[0] = strlen(T+1);
		
		printf("请输入从主串开始匹配的位置: ");
		scanf("%d", &pos);
		
		pos_BF = Index_BF(S, T, pos);
		
		if(pos_BF == -1){
    		printf("匹配失败！\n"); 
    	}else{
	    	printf("匹配位置结果为 position = %d\n", pos_BF);
	    	printf("匹配成功！\n"); 
	    } 	
	}else if(n==2){
	    printf("请输入主串S：");
		scanf("%s", S+1);
		printf("请输入子串T: ");
		scanf("%s", T+1); 
		printf("请输入从主串开始匹配的位置: ");
		scanf("%d", &pos);
	
	    S[0] = strlen(S+1);
	    T[0] = strlen(T+1);
	
		pos_KMP = Index_KMP(S, T, pos);
	    
	    if(pos_KMP == -1){
    		printf("匹配失败！\n"); 
    	}else{
	    	printf("匹配位置结果为 position = %d\n", pos_KMP);
	    	printf("匹配成功！\n"); 
	    } 
	}else{
		printf("error data!!!\n");
	}

}