KMP字符串匹配算法

子串的定位操作通常称为串的模式匹配。以下算法中：S—主串，T—子串（模式串）字符数组存储从下标 1 开始，String[0] 记录字符数组长度。

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string>
using namespace std;

#define MAXSTRLEN 255
typedef unsigned char SString[MAXSTRLEN + 1];

int Index(SString S, SString T, int pos);    //普通匹配算法

int Index_KMP(SString S, SString T, int pos);
void get_next(SString T, int next[]);        //获取下次比较的模式串的下标
void get_nextval(SString T, int nextval[]);    //改进的模式串下标获取方法

int main ()
{
    char c, s[MAXSTRLEN], t[MAXSTRLEN];
    SString S, T, next;
    
    int n, i, pos;
    do {
        cout<<"enter a string:";
        cin >> s;
        for (i = 0; s[i] != '\0'; i++)
            S[i + 1] = s[i];
        S[0] = i;

        cout<<"enter a test string:";
        cin >> t;
        for (i = 0; t[i] != '\0'; i++)
            T[i + 1] = t[i];
        T[0] = i;
        
        cout<<"输入从主串查找的位置n：";
        cin >> n;
        pos = Index_KMP(S, T, n);
        cout<<pos<<endl;
        cout<<"是否继续（y/n）:";
        cin >> c;
    }while(c == 'y' || c == 'Y');
    return 0;
}

KMP核心处理函数：对于j = 0 || S[i] = T[j]时，比较主串和子串的下一个字符；否则，主串待比较下标 i 不变，获取子串的待比较下标 j = next[j]。

int Index_KMP(SString S, SString T, int pos)
{
	int next[MAXSTRLEN];
	int i = pos, j = 1;
	get_next(T, next);
//	get_nextval(T, next);
	while(i <= S[0] && j <= T[0])
	{
		if (j == 0 || S[i] == T[j]) { ++ i; ++ j;}
		else j = next[j];
	}
	if (j > T[0]) return i - T[0];
	else return 0;
}

 模式串T中next函数值的获取：

void get_next(SString T, int next[])
{
	int i = 1;
	next[1] = 0;
	int j = 0;
	while(i < T[0])
	{
		if ( j == 0 || T[i] == T[j]) { ++i; ++j; next[i] = j;}
		else j = next[j];
	}
}

 改进的nextval函数值的获取：

void get_nextval(SString T, int nextval[])
{
	int i = 1;
	nextval[1] = 0;
	int j = 0;
	while (i < T[0])
	{
		if (j == 0 || T[i] == T[j])
		{
			++ i;
			++ j;
			if (T[i] != T[j]) nextval[i] = j;
			else nextval[i] = nextval[j];
		}
		else j = nextval[j];
	}
}