串的模式匹配算法

分类: IT文章 • 2023-10-30 07:54:18

一，基本模式匹配算法

#include<iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

int main()
{
    char str1[] = "abchelloefg";
    char str2[] = "hello";
    int i = 0, j = 0, flag = 0, len1 = strlen(str1), len2 = strlen(str2);
    for (i = 0; i < len1; i++){
        if (str1[i] == str2[j]){
            while (str1[i + j] == str2[j] && i + j < len1 && j < len2){
                j++;
            }
            if (j == len2){
                flag = 1;
                break;
            }else if (i + j == len1){
                flag = 0;
                break;
            }else{
                j = 0;
            }
        }
    }
    if (flag == 0){
        cout<<"无匹配字符串"<<endl;
    }else if (flag == 1){
        cout<<str1+i<<endl;
    }
    return 0;
}

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二，模式匹配的改进算法----KMP算法

此算法的改进在于：每当一趟匹配过程中出现字符不等时，不需要回溯i指针，而是利用已经得到“部分匹配”的结果模式向右滑动尽可能远的一段距离后，继续进行比较。

此算法需要求解next[]数组，此数组存放子字符串的一些值，将两个字符串比较原理用于一个字符串两部分比较。

具体算法实现：

#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 100;

void setNext(char *str, int len, int *next)
{
    next[0] = -1;
    int i = 0, j = -1;
    while (i < len - 1) {
        if (j == -1 || str[i] == str[j]){
            i++;
            j++;
            next[i] = j;
        }else{
            j = next[j];
        }
    }
}


int main()
{
    char str1[] = "abchelloefg", str2[] = "hello";
    int next[N], len1 = strlen(str1), len2 = strlen(str2);
    setNext(str2, len2, next);
    int i = 0, j = 0;
    while (i < len1 && j < len2){
        if (j == -1 || str1[i] == str2[j]){
            i++;
            j++;
        }else{
            j = next[j];
        }
    }
    if (j == len2){
        cout<<str1+i-len2<<endl;
    }else{
        cout<<"没有匹配的字符串"<<endl;
    }
    return 0;
}

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三，KMP算法的改进

KMP算法中有一点不足之处是：当str1[i] != str2[j]时候，j = next[j];此时，如果str2[j] == str2[next[j]]，则str1[i] != str2[next[j]],此时还需要将j = next[next[j]]，进行测试。因此，我们再求next[]数组时候，提防这点：

因此在求next[]数组时候，将代码：next[i] = j; 改为“

            if (str[i] == str[j]){
               next[i] = next[j];
           }else{
               next[i] = j;
           }

”

具体代码：

#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 100;

void setNext(char *str, int len, int *next)
{
    next[0] = -1;
    int i = 0, j = -1;
    while (i < len - 1) {
        if (j == -1 || str[i] == str[j]){
            i++;
            j++;
            if (str[i] == str[j]){
                next[i] = next[j];
            }else{
                next[i] = j;
            }
        }else{
            j = next[j];
        }
    }
}


int main()
{
    char str1[] = "abchelloefg", str2[] = "hello";
    int next[N], len1 = strlen(str1), len2 = strlen(str2);
    setNext(str2, len2, next);
    int i = 0, j = 0;
    while (i < len1 && j < len2){
        if (j == -1 || str1[i] == str2[j]){
            i++;
            j++;
        }else{
            j = next[j];
        }
    }
    if (j == len2){
        cout<<str1+i-len2<<endl;
    }else{
        cout<<"没有匹配的字符串"<<endl;
    }
    return 0;
}

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串的模式匹配算法

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