写一个c语言程序，要求使用顺序栈和kmp算法

在C语言中，我们可以创建一个简单的顺序栈结构，并结合KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法来处理字符串匹配。首先，我们需要定义一个顺序栈的结构体：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义顺序栈结构体
typedef struct {
    char* top;
    int capacity;
    int size;
} Stack;

// 初始化栈
Stack* init_stack(int capacity) {
    Stack* stack = (Stack*)malloc(sizeof(Stack));
    stack->top = NULL;
    stack->capacity = capacity;
    stack->size = 0;
    return stack;
}

// 入栈操作
void push(Stack* stack, char item) {
    if (stack->size == stack->capacity) {
        stack->capacity *= 2; // 当栈满时，容量翻倍
        stack = expand_stack(stack);
    }
    stack->top = (char*)(stack->top + sizeof(char)); // 移动栈顶指针
    *stack->top++ = item;
    stack->size++;
}

// 出栈操作
char pop(Stack* stack) {
    if (stack->size <= 0) {
        printf("Stack is empty.\n");
        return '\0';
    }
    char item = *stack->top - 1; // 因为移动了，所以还原位置
    stack->top--;
    stack->size--;
    return item;
}

// 扩展栈空间
void expand_stack(Stack* stack) {
    stack->top = (char*)((char*)stack->top + stack->capacity);
    stack->capacity *= 2;
}

// KMP算法部分
int kmp_search(char* pattern, char* text) {
    int pattern_len = strlen(pattern);
    int text_len = strlen(text);
    int* lps = compute_lps(pattern);

    int i = 0, j = 0;
    while (i < text_len && j < pattern_len) {
        if (pattern[j] == text[i]) {
            i++;
            j++;
        } else if (j > 0) {
            j = lps[j - 1];
        } else {
            i++;
        }
    }

    free(lps); // 释放LPS数组
    return j == pattern_len ? i - j : -1; // 如果找到匹配，返回偏移量；否则返回-1
}

// 计算Pattern的最长公共前缀
int* compute_lps(char* pattern) {
    int len = 0, i = 1;
    int* lps = (int*)malloc(sizeof(int) * (strlen(pattern) + 1));

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

    return lps;
}

int main() {
    Stack* stack = init_stack(5);
    // 假设我们有一个字符串列表，例如 "banana", "apples", "orange"
    char words[] = {'b', 'a', 'n', 'a', 'n', 'a', ' ', 'a', 'p', 'p', 'l', 'e', 's', ' ', 'o', 'r', 'a', 'n', 'g', 'e'};
    for (char word : words) {
        push(stack, word);
    }

    char pattern[] = "ana"; // 我们想要查找的模式
    int index = kmp_search(pattern, (char*)stack->top); // 使用KMP在栈顶元素中查找模式

    if (index != -1) {
        printf("Pattern found at position %d in the stack.\n", index);
    } else {
        printf("Pattern not found.\n");
    }

    // 清理内存
    while (!isEmpty(stack)) {
        pop(stack);
    }
    free(stack);
    return 0;
}

这个程序首先初始化一个顺序栈，然后将一系列字符入栈。接着，它使用KMP算法在栈顶的字符串上搜索给定的模式。如果找到匹配，会打印出匹配的位置。