KMP算法是通过分析模式字符串，预先计算每个位置发生不匹配的时候，所需GOTO的下一个比较位置，整理出来一个next数组，然后在上面的算法中使用。
本全局匹配KMP算法针对串的堆式存储数据结构
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# define MAXSIZE 45 //固定next数组的长度# define OK 1# define ERROR 0typedef int Status; //返回状态//存放匹配字符串的位置 int indexArray[MAXSIZE] = {0}; //记录匹配字符串出现的次数 int searchIndex = 0; //------------------串的堆分配存储表示typedef struct { char* ch; //指针域，指向存放串值的存储空间基址 int length; // 整型域：存放串长} HString; |
next函数值仅取决于模式串本身而和相匹配的主串无关，因此从分析器定义出发而用递推的方法求得next函数的值。
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/* 功能:获取next函数; */void get_next(HString* t,int* next){ int i = 1,j = 0; *(next+1) = 0; while(i<t->length) { if(j == 0 || *(t->ch+i-1) == *(t->ch+j-1)) { i++; j++; *(next+i) = j; } else j = *(next+j); }} |
匹配过程中产生“失配”时，指针i不变，指针j退回到next[j]所知识的位置上重新经行比较，并且当指针j退至0时，指针id和指针j需同时加1。即若主串中的第i个字符和模式中的第1个字符不等，应从主串中的第i+1个字符起重新匹配。
当所匹配记录相等的字符数大于或等于模式串长度时，记录当前位置，即匹配合适的位置，然后继续进行下一组的匹配。
获取next函数算法的时间复杂度为O(m),通常模式串的长度m比主要串的长度n小得多，因此，对整个匹配算法来说是值得的。
在一般情况下，仅有一次模式匹配的时间复杂度为O(m+n),因此全局模式匹配的时间复杂度与匹配成功次数相关。为O(m+n)*b（b次）。
KMP算法的最大特点就是指示主串的指针不需回溯，整个匹配过程中，对主串仅需从头至尾扫描一编。
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/* 功能：kmp算法 从pos开始，获取串s中所有匹配串t位置，存放在全局函数indexArray中<br> 初始条件：t非空，且i<=pos<=s->length*/status Index_KMP(HString* s,HString* t,int pos){ //处理非法输入<br> if(!t || pos>1 || pos> s->length) <br> return ERROR; //清空 for(int k =0;k<MAXSIZE;k++) { indexArray[k] = 0; } searchIndex = 0; //得到next数组 int j,next[MAXSIZE] = {}; get_next(s,next); if (pos < 0 || pos > s->length) exit(0); int sLength = s->length; int tLength = t->length; int i = pos-1; j = 0; while(i<= sLength && j<=tLength) { if(j == 0 ||*(s->ch + i) == *(t->ch + j)) { ++i; ++j; <span style=""><strong>if(j>= tLength)</strong></span> { indexArray[searchIndex] = i-tLength+1; searchIndex++; } } else{ j = *(next+j); } }<br> return OK;} |
高亮显示区域应为if(j== tLength) 。如果写成大于等于，当主串最后位置出现匹配的字符串，即给下列测试代码中的S1赋值为abaabc时，程序给数值赋值后，i继续自增加，造成最后输出结果为1 9 17 25 26。因此，应将if(j>= tLength)改成if(j== tLength)
测试如下：
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HString S1;InitHString(&S1);AssigHString(&S1,"abaabc");HString S;InitHString(&S);AssigHString(&S,"abaabcd abaabcf abaabcj abaabck");Index_KMP(&S,&S1,1);printf("S1在S中的出现次数：%d
",searchIndex );for(int i=0;i<searchIndex;i++) printf("%d ",indexArray[i]);printf("
"); |
显示结果为：1 9 17 25
总结，细心调试，同时要增强代码的健壮性。
标签: 算法