KMP串匹配算法

最近复习数据结构，看到了KMP串匹配算法，是现在效率很高的一种匹配算法，但是对于老师教学来说，这个算法比较难理解，笔者也没有吃透，只知道大概思路。

它和普通的比较在于，不是一个字符一个字符的比较，因为那样很浪费时间，而是在事先对我要比对的子串进行一次reckonValue，即计算每个字符在这个字符串中的value值，在和主串进行比较，当遇到不同的字符时候，根据value值重新定位下一个要比较的字符，避免从来再比较而造成的时间浪费！

下面是笔者这几天抽空写出的c语言描述算法，经过测试，给大家学习参考交流一下！

 

/**********************************************************************头文件------head file**********************************************************************/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>/**********************************************************************宏定义------macro definition**********************************************************************/#define EQ( a, b) a == b&& (a & b)//判断是否相等的宏定义#define debug 1//调试用的裁剪宏定义/*************************************************************************结构体的定义-----------struct definition*************************************************************************/typedef struct {char data;int value;}Value;/*************************************************************************函数名称：__reckonValue函数表述: 为内部函数，用于KMP匹配算法时，计算value的值输入值： string *child返回值： 计算成功返回计算后的结果，否则返回NULL*************************************************************************/Value * __reckonValue(char *child){int i,j;//计算value的两个变量int length;//存入长度Value *datavalue;length=strlen(child);datavalue = (Value *)malloc(sizeof(Value)*length);if(datavalue == NULL){puts("为KMP算法计算value开辟空间失败");return NULL;}for(i = 0; i < length; i++){datavalue[i].data = child[i];//将值传入到数组中}datavalue[0].value = 0;//初始化第一个字符为0i = 1;//i指向第二个字符while(i <= length){j = i - 1;while(datavalue[i].data != datavalue[j].data//停止的条件为扫描 && j > 0)//到第0个数据了或者遇到相等的数据{j --;}datavalue[i].value = datavalue[j].value + 1;//加1，得到valuei ++;//计算后一个}#if debug == 1for(i = 0;i < length;i ++){printf("%c ",datavalue[i].data);}puts("");for(i = 0;i < length;i ++){printf("%d ",datavalue[i].value);}puts("");#endifreturn datavalue;}/*************************************************************************函数名称：matchString函数表述: KMP串匹配算法的主要函数输入值： string *main,string *child返回值： 匹配成功返回子串在主串中的起始位置，否则返回-1*************************************************************************/int matchString(char *main,char *child){Value *childvalue;//接收value 值int mainlength,childlength;int i,j;mainlength=strlen(main);childlength =strlen(child);if(main == NULL//判断主串与子串是不是合法的 ||child == NULL){puts("字符串不合法");return -1;}else if(mainlength < childlength)//判断主串与子串在长度上是否合法{puts("子串长度大于主串长度");return -1;}childvalue = __reckonValue(child);//调用内部函数，计算value的值i = 0;j = 0;while(i <= mainlength && j <= childlength){for(;EQ(main[i],child[j]);i++,j++);//进行比对if(j == childlength ){return i - childlength ;//此时表示是子串返回初始位置}i ++;//若不成功则继续运行算法j = childvalue[j].value;//重新定位j,为次元素的跨度}return -1;}int main(){char child[]="abcacabc";char main[]="ababcabcacabc";printf("%d/n",matchString(main,child));return 0;}