字符串匹配（BF算法和KMP算法及改进KMP算法）

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

#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
typedef int Status;
#define MAXSTRLEN 255   		//用户可在255以内定义最长串长
typedef char SString[MAXSTRLEN+1];		//0号单元存放串的长度

Status StrAssign(SString T, char *chars) { //生成一个其值等于chars的串T
	int i;
	if (strlen(chars) > MAXSTRLEN)
		return ERROR;
	else {
		T[0] = strlen(chars);
		for (i = 1; i <= T[0]; i++)
			T[i] = *(chars + i - 1);
		return OK;
	}
}

void get_next(SString T, int next[]){ //求模式串T的next函数值并存入数组next
	int i = 1, j = 0;
	next[1] = 0;
	while (i < T[0])
		if (j == 0 || T[i] == T[j])
		{
			++i;
			++j;
			next[i] = j;
		}//abssgaaadaaaadcf aaaad 0
		else
			j = next[j];
	for(i=1;i<strlen(T);i++)
		printf("j=%d  next[%d]=%d \n",i,i,next[i]);//abssgaaadaaaadcf aaaad 0
}//get_next

void get_nextval(SString T, int nextval[]){ // 求模式串T的next函数修正值并存入数组nextval
	int i = 1, j = 0;
	nextval[1] = 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];
	for(i=1;i<strlen(T);i++)
		printf("j=%d  nextval[%d]=%d \n",i,i,nextval[i]);
}//get_nextval
//
void BF(char s[100],char p[50],int t){
	int space,a,b,k=0,num=0;
	int pos, i, j, flag;
	j = flag = 0;
	if(strlen(s)<strlen(p)){
	    printf("Error:子串长度大于父串.\n");
	    return ;
	}
	if(strlen(s)-strlen(p)<t){
		printf("Error:匹配位置不合适.\n");
		return ;
	}
	space=i=pos=t;
	printf("\n");
	while(i < strlen(s))
    {
    	if(j==0&&s[i]!=p[j])
    		num++;
		pos=i;
        if(p[j] == s[i]){
            while(j < strlen(p))
            {
                if(p[j] != s[i])
				{
					k++;
					printf("%s   %d    此次匹配失败\n",s,k);
					for(a=space;a>0;a--)
	    				printf(" ");//输出详细过程
	    			for(b=0;b<=j;b++)
	    				printf("%c",p[b]);//aaadddawawdcw awd 0
	    			printf("\n");
					break;
				}
				else{
                	k++;
					printf("%s   %d    此次匹配成功\n",s,k);
			    	for(a=space;a>0;a--)
			    		printf(" ");//输出详细过程
			    	for(b=0;b<=j;b++)
			    		printf("%c",p[b]);
			    	printf("\n");
					i++;
                	j++;
				}
            }
            if(j == strlen(p))
                flag = 1;
        }
        else{
	    	k++;
        	printf("%s   %d    此次匹配失败\n",s,k);//aaadddawawdcw awd 0
        	for(a=space;a>0;a--)
	    		printf(" ");
	    	printf("%c\n",p[j]) ;
		}
    	space++;
        if(flag == 1){//如果匹配成功，flag=1，则进入此句；
            printf("匹配位置为：%d\n", pos);
            break;
        }
        //开始下一轮的循环，对某些变量进行初始化
        i = ++pos;
        j = 0;
        if(i > strlen(s) - strlen(p)){
            printf("主串中不存在此子串！\n");
            break;
        }
    }
    printf("共匹配%d次\n",k);
    printf("单个字符匹配次数为%d\n",num);
}

int KMP(SString S, SString T, char* s, char* p, int pos, int next[]){ 	// 利用模式串T的next函数求T在主串S中第pos个字符之后的位置的KMP算法
	//其中，T非空，1≤pos≤StrLength(S)
	if(strlen(s)<strlen(p)){
	    printf("Error:子串长度大于父串.\n");
	    return -1;
	}
	if(strlen(s)-strlen(p)<pos){
		printf("Error:匹配位置不合适.\n");
		return -1;
	}
	int i = pos, j = 1,k=0,a,b,space=0;
	while (i <= S[0] && j <= T[0])
	{
		if (j == 0 || S[i] == T[j]) // 继续比较后继字
		{
			i++;
			j++;
			if(j == strlen(T))
			{	//	进入此if语句即表示匹配成功
				printf("共循环%d次\n",k);
				break;
			}

			++k;
			printf("%s   %d  next[%d]=%d  \n",s,k,j,next[j]);
			for(a=space;a>0;a--)
				printf(" ");
			for(b=1;b<=j;b++)
				printf("%c",T[b]);//abssgaaadaaaadcf aaaad 0
			printf("\n");
			if(j==1&&S[i]!=T[j]) simple++;//记录单字符匹配失败的次数。
		}
		else j = next[j];// 模式串向右移动
		space=i-j; //输出子串前面的空格数
	}
	printf("单字符循环%d次\n",simple);
	if (j > T[0]) // 匹配成功
		return i - T[0];
	else
		return -1;
}//Index_KMP

int main(){
	printf("1.输入主串、子串和匹配起始位置\n2.BF算法\n3.KMP算法\n4.KMP改进算法\n0.退出\n");
	int t = -1,place;
	SString S;//abssgaaadaaaadcf aaaad 0
	SString T;
	int *next,*nextval;
	char s[50], p[50];
	while(t)
	{
		printf("请输入：");
		scanf("%d",&t);
		switch(t)
		{
			case 0:
				break;
			case 1:
				printf("请输入主串、子串和匹配起始位置：\n");
				scanf("%s%s%d",s,p,&place);
				StrAssign(S,s) ;
				StrAssign(T,p) ;
				break;
			case 2:
				BF(s,p,place);
				break;
			case 3:
				next = new int[T[0]+1];
				get_next(T,next);
    			printf("匹配的位置为 %d\n",KMP(S,T,s,p,place,next));
    			break;
    		case 4:
    			nextval = new int[T[0]+1];
				get_nextval(T,nextval) ;
				printf("匹配的位置为 %d\n",KMP(S,T,s,p,place,nextval));
				break;
			default:
				break;
		}
	}
    return 0;
}