C语言实现字符串的模式匹配

简介: 请根据实际情况将上述示例代码嵌入你的C程序中,以实现字符串的模式匹配。

C语言中实现字符串的模式匹配可以使用经典的KMP(Knuth-Morris-Pratt)算法,它具有较高的效率和性能。以下是简要的KMP算法实现步骤:

  1. 计算部分匹配表(Partial Match Table): 构建一个部分匹配表,也称为前缀表,用于指示在匹配失败时,下一次从哪里开始匹配。这个表记录了模式字符串每个位置的最长前缀子串的长度,使得这个子串也是模式串的后缀。这个表的计算是KMP算法的关键步骤。
  2. 使用部分匹配表进行匹配: 在文本字符串中从头到尾逐个比较字符,如果字符匹配成功,则继续比较下一个字符;如果字符匹配失败,则根据部分匹配表移动模式串的指针,使其跳过一些字符,以避免不必要的比较。

以下是KMP算法的简单示例(假设txt为文本字符串,pat为模式字符串):

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

void computeLPSArray(char *pat, int M, int *lps) {
    int len = 0;
    lps[0] = 0;

    int i = 1;
    while (i < M) {
        if (pat[i] == pat[len]) {
            len++;
            lps[i] = len;
            i++;
        } else {
            if (len != 0) {
                len = lps[len - 1];
            } else {
                lps[i] = 0;
                i++;
            }
        }
    }
}

void KMPSearch(char *txt, char *pat) {
    int M = strlen(pat);
    int N = strlen(txt);

    int lps[M];
    computeLPSArray(pat, M, lps);

    int i = 0;  // txt的指针
    int j = 0;  // pat的指针
    while (i < N) {
        if (pat[j] == txt[i]) {
            i++;
            j++;
        }
        if (j == M) {
            printf("Pattern found at index %d\n", i - j);
            j = lps[j - 1];
        } else if (i < N && pat[j] != txt[i]) {
            if (j != 0) {
                j = lps[j - 1];
            } else {
                i++;
            }
        }
    }
}

int main() {
    char txt[] = "ABABDABACDABABCABAB";
    char pat[] = "ABABCABAB";
    KMPSearch(txt, pat);
    return 0;
}

请根据实际情况将上述示例代码嵌入你的C程序中,以实现字符串的模式匹配。

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