C语言实现字符串匹配的KMP算法

"C语言实现字符串的KMP匹配算法" KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法是一种用于在主串（S）中高效查找子串（T）的模式匹配算法，它避免了在发生字符不匹配时的回溯。在C语言中，我们可以按照以下步骤来实现这个算法： 1. 定义数据结构：首先，定义一个`SString`类型的数组，用于存储字符串。`SString`是一个长度为`MAXSTRLEN+1`的无符号字符数组，其中`[0]`位置用来存储字符串的实际长度。 2. 获取`next`数组：`get_next`函数计算子串（T）的`next`数组。`next`数组记录了子串中的每个字符失败后需要回退的位数。例如，如果`next[3]=2`，意味着当前字符与模式串的第3个字符不匹配时，需要回退到第2个字符继续比较。 3. KMP匹配：`Index_KMP`函数实现了KMP算法的核心逻辑。它使用`next`数组，逐个比较主串和子串的字符。当遇到不匹配的情况时，根据`next`数组的值决定子串应该回退多少位。 4. 主函数：在主函数`main`中，用户输入主串和子串，然后调用`Index_KMP`函数找到子串在主串中的位置。如果找到匹配，返回子串的起始位置；否则返回0。 以下是KMP算法的详细步骤： - 初始化：设置主串（S）和子串（T）的指针`i`和`j`分别为`pos`和1，以及初始化`next`数组。 - 比较过程：在循环中，检查两种情况：一是当前字符匹配，`S[i] == T[j]`，则都向后移动一位；二是不匹配，根据`next[j]`的值，将子串的指针`j`回退。 - 结束条件：当`j`超过子串长度，表示子串已完全匹配，返回子串的起始位置`i - T[0]`；否则未找到匹配，返回0。 - 计算`next`数组：`get_next`函数通过滑动窗口的方式计算`next`数组。初始化`next[1]=0`，然后逐个比较子串的字符，如果当前字符与前缀的对应字符相等，`next`值加1；否则，根据已知的`next`值回退。 KMP算法的优势在于，它减少了不必要的回溯，提高了字符串匹配的效率。对于长子串和主串，其时间复杂度接近线性，即O(m+n)，其中m是子串长度，n是主串长度。