用DEV-C++实现字符串应用算法:用BF和KMP算法实现两个字符串的模式匹配
时间: 2024-12-13 20:21:49 浏览: 20
kmp算法-使用kmp算法在Golang中实现字符串匹配.zip
在DEV-C++环境中,实现字符串的模式匹配通常会涉及到Brute Force (BF)暴力搜索算法和Knuth-Morris-Pratt (KMP)算法,它们都是用于查找文本串中是否存在给定模式串的高效算法。
**1. Brute Force (BF)暴力搜索算法:**
BF是最基础的模式匹配方法,它从文本的第一个字符开始逐个比较,如果当前字符与模式串的当前字符匹配,就继续下一位;如果不匹配,则向前移动文本字符直到找到下一个匹配位置。这种方法的时间复杂度较高,为O(nm),其中n是文本串长度,m是模式串长度。
**2. Knuth-Morris-Pratt (KMP)算法:**
KMP算法通过构建模式串的失配函数(也称为部分匹配表),提前预处理模式串,避免了不必要的回溯操作。当遇到不匹配的情况时,会根据部分匹配表直接跳过已经匹配过的字符,减少比较次数。KMP算法的时间复杂度优化到了O(n + m),比BF更快。
在DEV-C++中实现这两种算法,你可以:
- 对于BF,可以手动编写循环结构,对比每个字符。
- 对于KMP,需要先计算失配函数,然后在主循环中利用这个函数进行跳跃。
以下是简单的步骤概述:
1. **BF实现:**
- 定义两个指针,分别指向文本和模式串的开头。
- 循环遍历,逐个字符对比,直到找到匹配或完成遍历。
- 使用`if(text[i] == pattern[j])`检查字符是否相等,不等则移动较长的那个。
2. **KMP实现:**
- 编写函数计算失配函数表。
- 主循环中,用`while(i != 0 && text[i] != pattern[j])`代替直接比较,根据失配函数表调整指针位置。
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
// KMP算法部分匹配表生成函数
void compute_lps_table(const std::string& pattern, int lps[], int len) {
int i = 1;
lps[0] = 0;
while (i < len) {
if (pattern[i] == pattern[lps[i]])
lps[i+1] = lps[i] + 1;
else
lps[i+1] = 0;
i++;
}
}
int main() {
// ... (读取文本串text和模式串pattern)
int lps[m];
compute_lps_table(pattern, lps, pattern.length());
int i = 0, j = 0;
while (i < text.length()) {
if (j < pattern.length() && text[i] == pattern[j])
i++, j++;
else if (j > 0)
j = lps[j-1];
else
i++;
}
if (j == pattern.length())
std::cout << "Pattern found!";
else
std::cout << "Pattern not found.";
return 0;
}
```
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