串这种数据结构，使用是比较多的，但是它的一些方法在更高级的语言中，比如Java，Python中封装的比较完整了。在这里，我只写了串中使用最多的匹配算法，即串的定位操作。串的匹配算法常用的两种就是朴素匹配算法和KMP匹配算法。代码亲测，可直接执行。
1 #include<stdio.h>
2
3 /*字符串长度*/
4 int StringLength(char *L)
5 {
6 int i = 0; //记录位置
7 int count = 0; //计数器，记录长度
8 while(L[i]) //判断当前位置是否为空
9 {
10 count++; //长度加1
11 i++; //计数器加1
12 }
13 return count; //返回长度
14 }
15
16 /*朴素匹配算法*/
17 int Index(char *S, char *T) //S为主串，T为子串
18 {
19 int Slength = StringLength(S); //获得主串S的长度
20 int Tlength = StringLength(T); //获得子串T的长度
21 int i = 0; //记录主串S当前位置
22 int j = 0; //记录子串T当前位置
23 // int count = 0;
24 printf("朴素匹配算法中j回溯的值为：");
25 while(i < Slength && j < Tlength) //确保两个字符串的当前位置均小于其长度
26 {
27 // printf("%d ", j);
28 // count++;
29 if(S[i] == T[j]) //判断主串S当前位置与子串T当前位置的字符是否相等
30 {
31 i++; //主串S的当前位置加1（后移）
32 j++; //子串T的当前位置加1（后移）
33 }
34 else //如果两字符串的当前位置字符不等
35 {
36 i = i - j + 1; //主串S的当前位置i回溯到j==0时i位置的下一位置
37 j = 0; //子串T的当前位置j归0
38 }
39 }
40 // printf("\nj共变化了%d次\n", count);
41 //循环比较完毕
42 if(j == Tlength) //判断位置j的数值是否与子串T的长度相等
43 return i - Tlength; //若是，说明搜索成功，返回T在S中出现的首位置
44 else
45 return -1; //若不是，说明T不存在与S中，返回-1
46 }
47
48 /*KMP算法*/
49 void Get_Next(char *T, int next[])
50 {
51 int Tlength = StringLength(T); //获得字符串T的长度
52 int i = 0; //T的后缀位置
53 int j = -1; //T的前缀位置
54 next[0] = -1; //next数组的首位赋值为-1
55 while(i < Tlength) //确保后缀位置小于串长
56 {
57 if(j == -1 || T[i] == T[j]) //如果j==-1，说明前缀已经回退到最前方
58 { //如果T[i] == T[j]，说明当前前缀与后缀相等
59 i++; //则后缀位置后移一位
60 j++; //前缀位置后移一位
61 next[i] = j; //当前后缀位置的next值为j
62 }
63 else
64 j = next[j]; //否则，j回退（还没完全搞懂回退到哪）
65 }
66 }
67
68 int Index_KMP(char *S, char *T)
69 {
70 int Slength = StringLength(S); //获得主串S的长度
71 int Tlength = StringLength(T); //获得子串T的长度
72 int i = 0; //记录S的当前位置
73 int j = 0; //记录T的当前位置
74 int next[255]; //next数组
75 Get_Next(T, next); //调用Get_Next函数，为next赋值
76 int count = 0;
77 // printf("KMP算法中j回溯的值为：");
78 while(i < Slength && j < Tlength)
79 {
80 // printf("%d ", j);
81 // count++;
82 if(j == -1 || S[i] == T[j]) //如果j==-1，说明前缀已经回退到最前方
83 { //如果S[i] == T[j]，说明主串与子串当前位置字符相等
84 i++; //S的当前位置后移一位
85 j++; //T的当前位置后移一位
86 }
87 else
88 {
89 j = next[j]; //否则，j回退（未弄懂回退到哪）
90 }
91 }
92 // printf("\nj共变化了%d次\n", count);
93 if(j == Tlength) //比较结束，判断j的值是否与T的长度相等
94 return i - Tlength; //若是，返回T在S中出现的开始位置
95 else
96 return -1; //若不是，返回-1
97 }
98
99 /*KMP改进版算法*/
100 void Get_Next_Val(char *T, int nextVal[])
101 {
102 int Tlength = StringLength(T); //获得子串T的长度
103 int i = 0; //记录后缀位置
104 int j = -1; //记录前缀位置
105 nextVal[0] = -1; //next数组第一位置赋值为-1
106 while(i < Tlength)
107 {
108 if(j == -1 || T[i] == T[j]) //同上
109 {
110 i++; //同上
111 j++;
112 if(T[i] != T[j]) //如果位置后移一位后的值不相等
113 nextVal[i] = j; //nextVal等于j
114 else //如果相等
115 nextVal[i] = nextVal[j]; //当前后缀位置的nextVal值等于j位置的nextVal的值
116 }
117 else
118 j = nextVal[j]; //同上
119 }
120 }
121
122 int Index_KMP_Val(char *S, char *T)
123 {
124 int Slength = StringLength(S); //获得主串S的长度
125 int Tlength = StringLength(T); //获得子串T的长度
126 int i = 0; //记录S的当前位置
127 int j = 0; //记录T的当前位置
128 int next[255]; //next数组
129 Get_Next_Val(T, next); //调用Get_Next函数，为next赋值
130 int count = 0;
131 printf("KMP_Val算法中j回溯的值为：");
132 while(i < Slength && j < Tlength)
133 {
134 printf("%d ", j);
135 count++;
136 if(j == -1 || S[i] == T[j]) //如果j==-1，说明前缀已经回退到最前方
137 { //如果S[i] == T[j]，说明主串与子串当前位置字符相等
138 i++; //S的当前位置后移一位
139 j++; //T的当前位置后移一位
140 }
141 else
142 {
143 j = next[j]; //否则，j回退（未弄懂回退到哪）
144 }
145 }
146 printf("\nj共变化了%d次\n", count);
147 if(j == Tlength) //比较结束，判断j的值是否与T的长度相等
148 return i - Tlength; //若是，返回T在S中出现的开始位置
149 else
150 return -1; //若不是，返回-1
151 }
152
153
154
155 void main()
156 {
157 char *S = "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaabcde";
158 char *T = "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaax";
159 int pos;
160 pos = Index(S, T);
161 if(pos != -1)
162 printf("朴素匹配算法：子串T在主串S的下标为%d的位置上开始出现\n", pos);
163 else
164 printf("朴素匹配算法：子串T不存在与主串S中\n");
165 printf("---------------------------------------------------------------------\n");
166 int pos_KMP;
167 pos_KMP = Index_KMP(S, T);
168 if(pos_KMP != -1)
169 printf("KMP匹配算法：子串T在主串S的下标为%d的位置上开始出现\n", pos_KMP);
170 else
171 printf("KMP匹配算法：子串T不存在与主串S中\n");
172 printf("---------------------------------------------------------------------\n");
173 int pos_KMP_val;
174 pos_KMP_val = Index_KMP_Val(S, T);
175 if(pos_KMP_val != -1)
176 printf("KMP_Val匹配算法：子串T在主串S的下标为%d的位置上开始出现\n", pos_KMP_val);
177 else
178 printf("KMP_Val匹配算法：子串T不存在与主串S中\n");
179 }
原文地址：https://www.cnblogs.com/yurui/p/10357741.html
时间： 2024-10-06 16:34:35