字符串模式匹配

实验7、字符串查找目的掌握字符串模式匹配的经典算法。

问题描述分别用简单方法和KMP方法实现index在文本串中查找指定字符串的功能。

步骤1.定义字符串类型2.实现简单的index操作，从文本串中查找指定字符串。

3.实现KMP方法的index操作，从文本串中查找指定字符串。

4.[选]建立一个文本文件，读入每一行来测试自己完成的练习，观察并理解程序的各个处理。

设备和环境PC计算机、Windows操作系统、C/C++开发环境结论能够理解和掌握字符串模式匹配的典型算法。

思考题1.对KMP算法分别用手工和程序对某个模式串输出next和nextval。

朴素算法：#include<stdio.h>#include<string.h>#define NOTFOUND -1#define ERROR -2#define MAXLEN 100//字符串的最大长度char S[MAXLEN+10],T[MAXLEN+10],st[MAXLEN+10];//串S和串Tint S0,T0; //S0：串S的长度 T0：串T的长度int pos; //pos的起始位置void Init(char *S,int &S0)//读入字符串{int len,i;New_Input:scanf("%s",st);//读入字符串len=strlen(st);if (len>MAXLEN)//如果字符串的长度大于规定的字符串最大长度 {printf("This String is too long,Please Input a new one.nn");goto New_Input;//重新读入字符串}for (i=1;i<=len;i++) S[i]=st[i-1];S[len+1]='';S0=len;}int Index(char *S,char *T,int pos){if (pos<1 || pos>S0) return ERROR; // 输入数据不合法int i=pos,j=1;while (i<=S0 && j<=T0){if (S[i]==T[j]) {i++; j++;}else {i=i-j+2; j=1;}//不匹配时，对应S移到下一位进行匹配}if (j>T0) return i-T0; //返回S中找到的位置else return NOTFOUND;}int main(){int ret;//函数返回值Init(S,S0);Init(T,T0);scanf("%d",&pos);ret=Index(S,T,pos); //在S串中从pos这个位置起，找到第一个与T匹配的子串的起始位置if (ret==NOTFOUND) printf("Not Found.n");else if(ret==ERROR) printf("The Input Data is Error.n");else printf("In S,from %dth is equal to T.n",ret);return 0;}KMP：#include<stdio.h>#include<string.h>#define NOTFOUND -1#define ERROR -2#define MAXLEN 100//字符串的最大长度char S[MAXLEN+10],T[MAXLEN+10],st[MAXLEN+10]; //串S和串Tint S0,T0; //S0：串S的长度 T0：串T的长度int pos; //pos的起始位置int next[MAXLEN+10];void Init(char *S,int &S0)//读入字符串{int len,i;New_Input:scanf("%s",st);//读入字符串len=strlen(st);if (len>MAXLEN)//如果字符串的长度大于规定的字符串最大长度{printf("This String is too long,Please Input a new one.nn");goto New_Input; //重新读入字符串}for (i=1;i<=len;i++) S[i]=st[i-1];S[len+1]='';S0=len;}void Get_next(char *S,int *next){int i=1,j=0;next[1]=0;while (i<T0)if (j==0 || T[i]==T[j]) {i++; j++; next[i]=next[j];}else j=next[j];}int Index_KMP(char *S,char *T,int pos){int i=pos,j=1;while (i<=S0 && j<=T0)if (j==0 || S[i]==T[j]) {i++; j++;}else j=next[j];if (j>T0) return i-T0;else return NOTFOUND;}int main(){int ret;//函数返回值Init(S,S0);Init(T,T0);scanf("%d",&pos);Get_next(T,next);ret=Index_KMP(S,T,pos); //在S串中从pos这个位置起，找到第一个与T匹配的子串的起始位置if (ret==NOTFOUND) printf("Not Found.n");else if (ret==ERROR) printf("The Input Data is Error.n");else printf("In S,from %dth is equal to T.n",ret);return 0;}扩张KMP：#include<stdio.h>#include<string.h>#define NOTFOUND -1#define ERROR -2#define MAXLEN 100 //字符串的最大长度char S[MAXLEN+10],T[MAXLEN+10],st[MAXLEN+10]; //串S和串Tint S0,T0; //S0：串S的长度 T0：串T 的长度int pos; //pos的起始位置int nextval[MAXLEN+10];void Init(char *S,int &S0)//读入字符串{int len,i;New_Input:scanf("%s",st); //读入字符串len=strlen(st);if (len>MAXLEN) //如果字符串的长度大于规定的字符串最大长度{printf("This String is too long,Please Input a new one.nn");goto New_Input; //重新读入字符串}for (i=1;i<=len;i++) S[i]=st[i-1];S[len+1]='';S0=len;}void Get_nextval(char *S,int *nextval){int i=1,j=0;nextval[1]=0;while (i<T0)if (j==0 || T[i]==T[j]){i++; j++;if (T[i]!=T[j]) nextval[i]=j;else nextval[i]=nextval[j];}else j=nextval[j];}int Index_KMP(char *S,char *T,int pos){int i=pos,j=1;while (i<=S0 && j<=T0)if (j==0 || S[i]==T[j]) {i++; j++;}else j=nextval[j];if (j>T0) return i-T0;else return NOTFOUND;}int main(){int ret;//函数返回值Init(S,S0);Init(T,T0);scanf("%d",&pos);Get_nextval(T,nextval);ret=Index_KMP(S,T,pos); //在S串中从pos这个位置起，找到第一个与T匹配的子串的起始位置if (ret==NOTFOUND) printf("Not Found.n");else if (ret==ERROR) printf("The Input Data is Error.n");else printf("In S,from %dth is equal to T.n",ret);return 0;}。