用C语言编程实现模式匹配算法，写出完整的函数实现

在C语言中，我们可以使用KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法来实现高效的字符串模式匹配。以下是KMP算法的完整函数实现，包括前缀函数的计算和模式匹配过程：

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

// 计算前缀函数
int* compute_prefix_function(const char* pattern, int m) {
    int P[m];
    P[0] = 0;

    for (int i = 1, j = 0; i < m; ++i) {
        while (j > 0 && pattern[i] != pattern[j]) {
            j = P[j - 1];
        }
        if (pattern[i] == pattern[j])
            j++;
        P[i] = j;
    }

    // 将前缀函数存入动态分配的数组
    int* prefix_ptr = (int*)malloc(sizeof(int) * (m + 1));
    memcpy(prefix_ptr, P, sizeof(int) * (m + 1));
    return prefix_ptr;
}

// KMP搜索函数
bool kmp_search(const char* text, const char* pattern, int n, int m, int* prefix) {
    int i = 0, j = 0;
    while (i < n && j < m) {
        if (text[i] == pattern[j])
            i++, j++;
        else if (j > 0)
            j = prefix[j - 1];
        else
            i++;
    }

    if (j == m) {
        printf("Pattern found at index %d\n", i - j);
        return true;
    } else {
        printf("Pattern not found in the text.\n");
        free(prefix); // 注意释放内存
        return false;
    }
}

int main() {
    const char* text = "ABABCABAA";
    const char* pattern = "ABC";
    int m = strlen(pattern);
    int* prefix = compute_prefix_function(pattern, m);
    kmp_search(text, pattern, strlen(text), m, prefix);
    return 0;
}

这个程序首先计算出`pattern`的前缀函数，然后在`text`中使用KMP搜索方法查找模式。如果找到匹配，会在控制台输出匹配的位置。请注意，最后别忘了在main函数中释放`prefix`数组的内存。