C语言实现字符串匹配算法

本文主要介绍了C语言中与字符串处理相关的数据结构和匹配算法，包括字符串的基本概念、ADTString（字符串抽象数据类型）的定义、基本操作以及串的表示和实现。 在C语言中，字符串是由n（n>=0）个字符组成的有限序列，如"S:“c1c2c3…cn”"。每个ci是串中的字符，n是字符串的长度。字符串的抽象数据类型ADTString定义了一系列操作，包括生成、复制、比较、求长度、清空、连接、子串提取、查找、替换、插入、删除和销毁等。 基本操作如下： 1. `StrAssign(&T, chars)`：生成字符串T，将字符数组`chars`赋值给字符串变量T。 2. `StrCopy(&T, S)`：复制字符串S到T。 3. `StrEmpty(S)`：判断字符串S是否为空。 4. `StrCompare(S, T)`：比较字符串S和T的顺序关系。 5. `StrLength(S)`：返回字符串S的长度。 6. `ClearString(&S)`：清空字符串S，使其成为空串。 7. `Concat(&T, S1, S2)`：将字符串S1和S2连接成新的字符串T。 8. `SubString(&Sub, S, pos, len)`：从字符串S的pos位置开始提取长度为len的子串。 9. `Index(S, T, pos)`：在字符串S中从位置pos开始查找子串T，返回其首次出现的位置，找不到则返回0。 10. `Replace(&S, T, V)`：在字符串S中用子串V替换子串T。 11. `StrInsert(&S, pos, T)`：在字符串S的pos位置插入子串T。 12. `StrDelete(&S, pos, len)`：在字符串S中删除从pos位置开始长度为len的子串。 13. `DestroyString(&S)`：销毁字符串S，释放其占用的内存。 匹配算法部分，给出了一个简单的KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法的实现，函数`Index(S, T, pos)`用于在字符串S中从位置pos开始搜索模式T。算法通过移动主串和模式串的指针进行匹配，当不匹配时，利用已匹配的部分避免重复比较，提高效率。 串的表示和实现通常有两种方式： 1. **定长顺序存储表示**：预定义一个固定长度（如MAXSTRLEN=255）的字符数组来存储字符串，如`typedef unsigned char SString[MAXSTRLEN+1];`，0号单元存储字符串长度。字符串连接操作`Concat`会检查连接后是否超出预设长度。 2. **变长动态存储表示**：使用链表或者动态内存分配来存储字符串，允许字符串长度动态变化。 在实际编程中，选择哪种表示方法取决于具体应用场景，如内存限制、性能需求等因素。对于小规模字符串，定长顺序存储简单高效；对于大规模或未知长度的字符串，动态存储更为灵活。