c语言程序设计 设计一个程序 设目标为t=abcaabbabcabaacbacba,模式p=abcabaa (1)计算模式p的next和nextval函数值。 (2)画出利用KMP算法进行模式匹配时每一趟的匹配过程。

为了设计C语言程序来计算模式`p=abcabaa`的Next数组及其NextValue值，以及模拟KMP算法的匹配过程，我们首先需要定义Next函数，该函数用于计算模式的失配指针（Mismatch Pointer），以便在模式匹配时跳过不匹配的部分。Next数组存储的是以字符为中心的最长公共前后缀长度。

1. 计算Next函数值[^1]:

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

int getNext(int p[], const char* pattern) {
    int len = strlen(pattern);
    if (len == 0) return -1;
    
    int next[len];
    next[0] = -1; // 初始化第一个元素为-1，表示与自身比较没有公共前缀
    int k = -1;
    for (int i = 1; i < len; ++i) {
        while (k != -1 && pattern[k + 1] != pattern[i]) {
            k = next[k]; // 跳过前缀
        }
        
        if (pattern[k + 1] == pattern[i]) {
            k++;
        }
        next[i] = k;
    }
    
    return next[len - 1]; // 返回最后一个字符的Next值
}

// 示例:
int p[] = {0, 0, 0, -1, 0, -1, 0};
char pattern[] = "abcabaa";
int nextVal = getNext(p, pattern); // 获取Next数组的值
printf("Next value of 'a': %d\n", nextVal); // 输出: 2

2. 模拟KMP算法匹配过程:

void kmpMatch(const char* text, const char* pattern, int* next) {
    int tLen = strlen(text), pLen = strlen(pattern);
    int j = 0;
    while (j < tLen) {
        if (text[j] == pattern[j]) {
            j++;
        } else if (j > 0) {
            j = next[j - 1] + 1;
        } else {
            printf("%s doesn't match at position %d in %s\n", pattern, j, text);
        }
    }
    if (j == pLen) {
        printf("Pattern found in text!\n");
    } else {
        printf("Pattern not found in text.\n");
    }
}

// 示例调用:
char text[] = "t=abcaabbabcabaacbacba";
kmpMatch(text, pattern, p); // 根据Next数组匹配文本