C语言-字符串匹配-KMP算法及next数组求解和运用实例

1. 目标

求解一个目标串的next数组，运用next数组寻找s串中是否有T串，没有返回-1，如果有返回s的下标值。

2. 运行示例

如下：



3.代码分析

对next数组的求解代码比较难以理解。 可以参考 北京小王子 的微博，写的比较详细。点击打开链接（http://www.cnblogs.com/tangzhengyue/p/4315393.html）

4.源代码

<span style="font-size:14px;">#include<stdio.h>
#define Tarray_size 255
#define title "------------------------------Life is a fight!------------------------------------"

typedef struct KMP {
int qty;
char* str;
} kmp;

//create next array
void Getnext(kmp* T, int* next)
{
int i=-1; //prefix
int j=0;//suffix
next[0]=-1;//next等于-1表示，i需要+1，即s数组中索引要向后挪一位，例如在T[0]!=s[0]时，需要比较T[0]和s[1]
while(j<T->qty)
{
if(-1==i||*(T->str+i)==*(T->str+j))
{
i++;
j++;
if(*(T->str+i)!=*(T->str+j))//这个if语言的判断不是必须，但是可以优化规则，提高效率
next[j]=i;
else
next[j]=next[i];
}
else
{
i=next[i];//i 回溯
}
}
}

//在字符串s， 第pos个位置开始寻找t
//找到返回位置i,否则返回-1
int Index_kmp(kmp* s, kmp* t, int* next, int pos)
{
int i=pos;
int j=0;

while(i<s->qty && j<t->qty)
{
if(-1==j||*(s->str+i)==*(t->str+j))
{
j++;
i++;
}
else
j=next[j];
}
if(j>=t->qty)
return i-t->qty;
else
return -1;
}
int main(void)
{
kmp *s, *T;
int next[Tarray_size];
char *s1, *t1;
int i1, i2;

s1="aaaabcaaacaaaaaabc";
t1="aaaaaab";

s=(kmp*)malloc(sizeof(kmp));
T=(kmp*)malloc(sizeof(kmp));
s->str=s1;
T->str=t1;
s->qty=0;
T->qty=0;

while((*s1)!='\0')//计算s字符串的长度
{
(s->qty)++;
s1++;
}
while(*t1!='\0')//计算T串的长度
{
(T->qty)++;
t1++;
}

printf("%s\n\n",title);
printf("Si:   ");
for(i1=0;i1<s->qty;i1++)//打印T数组下标
printf("%2d ", i1);
printf("\n");
printf("S:    ");
for(i1=0;i1<s->qty;i1++)//打印T串
printf("%2c ", *(s->str+i1));
printf("\n\n");
printf("Ti:   ");
for(i1=0;i1<T->qty;i1++)//打印T数组下标
printf("%2d ", i1);
printf("\n");
printf("T:    ");
for(i1=0;i1<T->qty;i1++)//打印T串
printf("%2c ", *(T->str+i1));
printf("\nNext: ");
Getnext(T,next);//生成next数组
for(i1=0;i1<T->qty;i1++)//打印next数组
printf("%2d ",*(next+i1));
i2=Index_kmp(s,T,next,0);//利用next数组在s串中寻找T串的位置
printf("\n\nT position in s: %d\n",i2);
free(T);free(s);
return 0;
}</span>