C语言实现KMP算法查找子串

本文将介绍使用C语言实现的KMP算法，并提供详细的代码示例和解释。KMP算法是一种高效的字符串匹配算法，用于在一个文本串中查找一个模式串。

代码示例

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

void getNext(char *pattern, int *next) {
    int len = strlen(pattern);
    int i = 0, j = -1;
    next[0] = -1;
    while (i < len) {
        if (j == -1 || pattern[i] == pattern[j]) {
            i++;
            j++;
            next[i] = j;
        } else {
            j = next[j];
        }
    }
}

int kmp(char *text, char *pattern) {
    int n = strlen(text);
    int m = strlen(pattern);
    int i = 0, j = 0;
    int *next = (int *) malloc(sizeof(int) * m);
    getNext(pattern, next);
    while (i < n && j < m) {
        if (j == -1 || text[i] == pattern[j]) {
            i++;
            j++;
        } else {
            j = next[j];
        }
    }
    free(next);
    if (j == m) {
        return i - j;
    } else {
        return -1;
    }
}

int main() {
    char text[] = "BBC ABCDAB ABCDABCDABDE";
    char pattern[] = "ABCDABD";
    int pos = kmp(text, pattern);
    if (pos == -1) {
        printf("Pattern not found.\n");
    } else {
        printf("Pattern found at position %d.\n", pos);
    }
    return 0;
}

代码解释

getNext函数

getNext函数用于计算模式串的next数组。next数组保存了模式串中每个字符的“最长后缀”信息。具体来说，next[i] 表示模式串中以第 i 个字符结尾的前缀字符串的最长后缀长度。

kmp函数

kmp函数用于在文本串中查找模式串，并返回模式串在文本串中的起始位置。该函数使用 next 数组来优化匹配过程，避免不必要的字符比较。

示例说明

在主函数中，我们给出了一个示例文本串和模式串。使用kmp函数查找模式串在文本串中的位置，并将结果打印到控制台。

总结

本文介绍了使用C语言实现的KMP算法，并提供了详细的代码示例和解释。希望本文能帮助您理解KMP算法的原理和实现细节，并在实际应用中使用该算法。