模式匹配--KMP算法

问题：输入一个字符串，然后输入该字符串的子串或者任意长度的字符串，将第一次出现的该字符串的子串删除，输出新的字符串，具体见示例输入输出.

sample1 input
ABCDEFG 
CDE
sample1 output
ABCDEFG-CDE=ABFG

sample2 input
123456723
672
sample2 output
123456723-672=123453

• 思路一：穷举搜索，直接从第一个主串元素开始匹配，朴素版本的kmp算法，时间复杂度O(lstr*lstrsub);
• 其中lstr表示主串的长度，lstrsub子串的长度，时间效率低.

#include<stdio.h>
#include<string.h>
const int maxa=10000;
char s[maxa],sub[maxa];
void delsubstr(char *s,char *sub){
	int ls=strlen(s),lsub=strlen(sub);
	int cnt=0,addr=-1;
	int i,j;
	printf("%s-%s=",s,sub);
	for(i=0;i<ls;i++){
		for(j=0;j<lsub;j++){
			if(sub[j]==s[i+j])
				cnt++;
		}
		if(cnt==lsub){
			addr=i;
			break;
		}
		cnt=0;
	}
	if(addr==-1){
		printf("不存在\n");
	}else{
		for(i=0;i<addr;i++)
			printf("%c",s[i]);
		for(i=addr+lsub;i<ls;i++)
			printf("%c",s[i]);
		printf("\n");
	}

}
int main(){
	printf("输入0 0结束程序: \n");
	while(1){
		scanf("%s %s",s,sub);
		if(!strcmp(s,"0")&&!strcmp(sub,"0"))	break;
		delsubstr(s,sub);
	}
	return 0;
}

• 思路二：kmp算法模板求解，时间复杂度O(lstr);参考《数据结构与算法》
• 其中lstr表示主串的长度，此处时间复杂度为主串的长度，时间效率是思路一的lstrsub倍；
• 当lstrsub长度超过1e5,算法性能就有很好的体现.

  #include<stdio.h>
  #include<string.h>
  const int maxa=10000;
  int next[maxa];
  int ls,lsub;
  char s[maxa],sub[maxa];
  void getnext(int m){
  	int i=0,j=-1;
  	next[i]=-1;
  	while(i<m){
  		if(j==-1||sub[i]==sub[j]){
  			next[++i]=++j;
  		}
  		else j=next[j];
  	}
  } 
  int kmp(int pos,int lsub,int ls){
  	int i=pos,j=0,ans,flag=0;
  	while(i<ls){
  		if(sub[j]==s[i]||j==-1){
  			++i;
  			++j;
  		}
  		else j=next[j];
  		if(j==lsub){
  			ans=i;
  			flag=1;
  			break;
  		}
  	}
  	if(flag)	return ans-lsub+1;
  	else return -1;
  }
  void delsubstr(char *s,char *sub){
  	int addr=kmp(0,lsub,ls);
  	int i,j;
  	printf("%s-%s=",s,sub);
  	if(addr==-1)	printf("不存在\n");
  	else{
  		for(i=0;i<addr-1;i++)
  			printf("%c",s[i]);
  		for(i=addr+lsub-1;i<ls;i++)
  			printf("%c",s[i]);
  		printf("\n");
  	}
  	return;
  }
  int main(){
  	printf("输入0 0结束程序: \n");
  	while(1){
  		scanf("%s %s",s,sub);
  		ls=strlen(s),lsub=strlen(sub);
  		if(!strcmp(s,"0")&&!strcmp(sub,"0"))	break;
  		getnext(lsub);
  		delsubstr(s,sub);
  	}
  	return 0;
  }