找出两个字符串的最大公共子串

本文介绍了一种C++实现的字符串匹配算法,用于查找两个字符串之间的最长公共子串。通过循环和比较,该算法有效地解决了字符串匹配问题,并提供了详细代码示例。

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#include<cstring>
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
using namespace std;
/*不太合理的地方时返回堆内存 防止内存泄露的任务交给了函数调用者*/
char* GetSameSubstr(const char* s1,const char* s2)
{
    int len1=strlen(s1);
    int len2=strlen(s2);
    int cnt=0;
    int maxlen=0;
    int maxpos=0;
    for(int i=0;i<len1;i++)
    {
        for(int j=0;j<len2;j++)
        {
            if(s2[j]==s1[i])
            {
                cnt=1;
                int index1=i;  //记录相同字串的其实地址
                int index2=j;   //记录相同字串的其实地址

                while(index1+1<len1 /*&& index2+1<len2 */&& s1[++index1]==s2[++index2])
                cnt++;
                if(cnt>maxlen)
                {
                    maxlen=cnt;    //保存最大长度
                    maxpos=i;      // 记录最大长度的起始地址
                }
            }
        }
    }
    char* address=new char[maxlen+1];
    strncpy(address,s1+maxpos,maxlen);
    address[maxlen]='\0';
    return address;
}

char *commonstring(char *str1, char *str2)
{
	int i, j;
	char *shortstr, *longstr;
	char *substr;
	if (NULL == str1||NULL == str2)
		return NULL;
	/*判断两个字符串的长短*/
	if (strlen(str1) <= strlen(str2))
	{
		longstr = str2;
		shortstr = str1;
	}
	else
	{
		shortstr = str2;
		longstr = str1;
	}
	/*算法思想:先从长串里边查找短串*/
	if (strstr(longstr, shortstr) != NULL)//如果没找到则返回NULL
		return shortstr;
	substr = (char *)malloc(sizeof (char)*(strlen(shortstr)+1));
	for (i = strlen(shortstr)-1; i > 0; i--)
	{
		//从shortstr中按子串从长到短与longstr比较是否有公共子串,找到则返回
		for (j = 0; j <= strlen(shortstr)-i; j++)
        {
			/*算法思想:先从长串里边查找短串,循环外边已经判断了长串里边
			不包含短串,所以短串长度减一,扫描长串里边是不是包含长度减一的短串
			并且长度减一后的短串也在扫描 此处可以使用KMP算法提高效率*/
			memcpy(substr, &shortstr[j], i);
			//从shortstr[j]位置开始复制i字节给substr,memcpy头文件string.h
			substr[i] = '\0';
			if (strstr(longstr, substr) != NULL)//如果没找到则返回NULL
			return substr;
		}
	}
	return NULL;
}
void  test3()
{
	char *str2 = (char *)malloc(256);
	char *str1 = (char *)malloc(256);
	char *common = NULL;
	gets(str1);
	gets(str2);
	common = commonstring(str1, str2);
	printf("the longest common string is %s\n", common);
	if(common!=str1&&common!=str2)
		free(common);

}
void test1()
{
    char str1[]="abc12abc123";
    char str2[]="abc123";
    char* tmp=GetSameSubstr(str1,str2);
    cout<<tmp<<endl;
    delete[] tmp;
}
int main()
{
    test3();
    test1();
    return 0;
}

在C语言中,找到两个字符串的所有公共子串可以使用动态规划的方法,通常通过构建一个二维数组或者称为“dp”(dynamic programming)表来存储前缀子串是否相等的信息。这里有一个简单的步骤: 1. 定义一个二维数组`match[]`,其中`match[i][j]`表示`str1`的前i个字符和`str2`的前j个字符是否有相同的子串。 2. 初始化数组,`match[0][j] = match[i][0] = false`,因为单独一个空字符串不匹配任何其他字符串。 3. 遍历字符串,对于每个字符`str1[i]`和`str2[j]`,如果它们相等,则`match[i][j] = match[i-1][j-1] + 1`(表示当前字符匹配),否则`match[i][j] = 0`(表示不匹配)。 4. 当遍历结束后,`match[i][j]`的值就是最长公共子串的长度。为了获取所有公共子串,我们可以从`(i, j)`位置开始回溯,记录下所有长度为`match[i][j]`的子串。 下面是一个简单的C函数示例,它返回一个包含所有公共子串的数组(假设每个子串由数组`result`存储): ```c #include <stdio.h> #include <string.h> void find_common_substrings(char *str1, char *str2, int len1, int len2, char result[], int results[]) { int match[len1+1][len2+1]; memset(match, 0, sizeof(match)); int maxLength = 0; int endIndex; // Fill the dp table for (int i = 1; i <= len1; i++) { for (int j = 1; j <= len2; j++) { if (str1[i - 1] == str2[j - 1]) { match[i][j] = match[i - 1][j - 1] + 1; if (match[i][j] > maxLength) { maxLength = match[i][j]; endIndex = i - 1; } } } } // Extract all common substrings from the dp table int index = 0; for (int i = endIndex - maxLength + 1; i <= endIndex; i++) { for (int j = 0; j <= maxLength - 1; j++) { result[index++] = str1[i + j]; } results[index++] = maxLength; } } // Example usage char str1[] = "hello world"; char str2[] = "world is beautiful"; int commonSubstrings[str1.length()]; int count = find_common_substrings(str1, str2, strlen(str1), strlen(str2), commonSubstrings, &count); for (int i = 0; i < count; i++) { printf("Substring %d: %s\n", i, commonSubstrings[i]); } ```
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