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使用C语言实现KMP算法
2023-07-27 14:31:02 深夜i     --     --
C语言 KMP算法 实现

KMP算法,即Knuth-Morris-Pratt算法,是一种用于字符串匹配的快速算法。它利用了字符串的局部信息,避免了不必要的比较操作,从而提高了字符串匹配的效率。本文将介绍如何使用C语言实现KMP算法。

首先,KMP算法的核心思想是利用一个部分匹配表(Partial Match Table,简称PMT),该表记录了模式串中每个字符在遇到不匹配时应该回退的位置。实现KMP算法的关键步骤包括构建部分匹配表和进行字符串匹配。

下面是实现KMP算法的示例代码:


#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

void buildPMT(char *pattern, int *PMT) {

  int len = strlen(pattern);

  PMT[0] = 0;

  int i = 1, j = 0;

  while (i < len) {

    if (pattern[i] == pattern[j]) {

      j++;

      PMT[i] = j;

      i++;

    }

    else {

      if (j != 0) {

        j = PMT[j - 1];

      }

      else {

        PMT[i] = 0;

        i++;

      }

    }

  }

}

void KMP(char *text, char *pattern) {

  int textLen = strlen(text);

  int patternLen = strlen(pattern);

  int *PMT = malloc(sizeof(int) * patternLen);

  buildPMT(pattern, PMT);

  int i = 0, j = 0;

  while (i < textLen) {

    if (text[i] == pattern[j]) {

      i++;

      j++;

    }

    if (j == patternLen) {

      printf("Pattern found at index: %d\n", i - j);

      j = PMT[j - 1];

    }

    else if (i < textLen && text[i] != pattern[j]) {

      if (j != 0) {

        j = PMT[j - 1];

      }

      else {

        i++;

      }

    }

  }

  free(PMT);

}

int main() {

  char text[] = "ABABDABACDABABCABAB";

  char pattern[] = "ABABCABAB";

  KMP(text, pattern);

  return 0;

}

在这段代码中,我们首先定义了两个函数,`buildPMT`用于构建部分匹配表,`KMP`用于进行字符串匹配。然后,我们在`main`函数中定义了一个测试用例,并调用KMP函数进行字符串匹配。运行程序后,将会输出模式串在文本中的匹配位置。

以上就是使用C语言实现KMP算法的代码和相关解释。通过这段代码,我们可以看到KMP算法的简洁且高效的实现方式。希望通过本文的介绍,读者能够更好地理解和应用KMP算法。

  
  

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