C语言实现串的基本模式匹配

前言

本程序是数据结构上机实验内容，参考《数据结构（C语言版）》（清华大学出版社）中串操作部分的伪代码实现。

题目要求

设计一个程序实现串的基本模式匹配。所谓模式匹配，就是判断某个串是否是另一个已知串的子串。若果是其子串，则给出该子串的起始位置。如果不是，则返回-1

实例代码及说明

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

#define STRING_INIT_SIZE    100    //串初始长度

int Index(char *S, char *T, int pos){
//返回字串T在主串S中第pos个字符之后的位置。若不存在，则函数值为0.
//其中，T非空，1<=pos<=StrLength(s).
int i = pos;
int j = 1;
while (i <= S[0] && j <= T[0]){
if (S[i++] != T[j++]){
i = i - j + 2;
j = 1;
}
}
return (j > T[0]) ? i - T[0] : -1;
}

int get_next(char *T, int next[]){
//求模式串T的next函数值并存入数组next。
int i = 1, j = 0;
next[1] = 0;
while (i<T[0]){
if (j == 0 || T[i] == T[j])
next[++i] = ++j;
else
j = next[j];
}
return *next;
}
int Index_KMP(char *S, char *T, int pos){
//利用模式串T的next函数求T在主串S中第pos个字符之后的位置的KMP算法，其中T非空，1<=pos<=StrLength(S).
int next[100];
*next = get_next(T, next);
int j = 1, i = pos;
while (i <= S[0] && j <= T[0]){
if (j == 0 || S[i] == T[j])
{ ++i; ++j; }
else
j = next[j];
}
return (j > T[0]) ? i - T[0] : -1;
}
void main(){
char S[STRING_INIT_SIZE],T[STRING_INIT_SIZE];
int s;
//数组内数据存储格式：
//{[元素0:串的长度],[元素1:第1个字符],[元素2:第2个字符],[元素3:第3个字符]……}
printf("请输入主串：");
gets(S + 1);            //从[1]单元开始存放串
*S = strlen(S + 1);     //将串的长度保存至[0]单元
printf("请输入子串：");
gets(T + 1);
*T = strlen(T + 1);
printf("开始匹配的位置：");
scanf("%d",&s);

s = Index(S, T, s);     //使用普通方式匹配
printf("子串的位置(普通)：%d\n",s);
s = Index_KMP(S, T, s); //使用改进方式匹配
printf("子串的位置(改进)：%d\n",s);

system("pause");
}

运行结果

参考资料

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