实现顺序串的各种模式匹配算法

实验题3：实现顺序串的各种模式匹配算法

目的：掌握串的模式匹配算法（BF和KMP算法）设计。

内容：编写一个程序exp4-3.cpp，实现顺序串的各种模式匹配算法，并在此基础上完成以下功能。

（1）建立目标串s="abcabcdabcdeabcdefabcdefg"和模式串t="abcdeabcdefab"。

（2）采用简单匹配算法求t在s中的位置。

（3）由模式串t求出next数组值和nextval数组值。

（4）采用KMP算法求t在s中的位置。

（5）采用改进的KMP算法求t在s中的位置。

c++代码：

BF算法：

#include
#define MaxSize 100
using namespace std;
typedef char ElemType;
typedef struct
{
    char data[MaxSize];
    int length; 
}SqString;
//生成串
void StrAssign(SqString &s,char cstr[])
{
    int i;
    for (i=0;cstr[i]!='\0';i++)
        s.data[i]=cstr[i];
    s.length=i; 
 } 
 //销毁串
 void DestroyStr(SqString &s)
 {
  }
 //串的复制 
void StrCopy(SqString &s,SqString t)
{
    int i;
    for (i=0;i         s.data[i]=t.data[i];
    s.length=t.length;
}
//BF算法
int BF(SqString s,SqString t)
{
    int i=0,j=0;
    while (i     {
        if(s.data[i]==t.data[j])
        {
            i++;j++;
        }
        else
        {
            i=i-j+1;j=0;
        }
    }
    if(j>=t.length)
        return(i-t.length);
    else
        return(-1);
 } 
 //求next数组 
 void GetNext(SqString t,int next[])
{
    int j,k;
    j=0;k=-1;
    next[0]=-1;
    while(j     {
        if(k==-1||t.data[j]==t.data[k])
        {
            j++;k++;
            next[j]=k;
        }
        else k=next[k];
    }
 } 
 
  void GetNextval(SqString t,int nextval[])
 {
     int j=0,k=-1;
     nextval[0]=-1;
     while(j      {
         if(k==-1 || t.data[j]==t.data[k])
         {
             j++;k++;
             if (t.data[j]!=t.data[k])
                 nextval[j]=k;
             else
                 nextval[j]=nextval[k];
         }
        else
            k=nextval[k];
     }
  }  
 //主程序
 int main()
 {
     int i;
     int next[MaxSize],nextval[MaxSize];
     SqString s,t;
     StrAssign(s,"abcabcdabcdeabcdefabcdefg");
     StrAssign(t,"abcdeabcdefab");
     cout<<"abcabcdabcdeabcdefabcdefg"<      cout<<"abcdeabcdefab"<      cout<<"t在s中的位置=\n"<      GetNext(t,next);
     GetNextval(t,nextval);
     //输出字符位置 
     cout<<"      j    ";
    for (i=0;i          {  
           cout<         }  
    cout<     //输出t串 
    cout<<"      t    ";
    for (i=0;i          {  
           cout<         }  
    cout<      GetNext(t,next);
     //输出next[j] 
     cout<<"next[j]    ";
     for (i=0;i          {  
           cout<         }
    cout<      return 0;
  } 

KMP算法及KMP修正算法：

#include
#define MaxSize 100
using namespace std;
typedef char ElemType;
typedef struct
{
    char data[MaxSize];
    int length; 
}SqString;
//生成串
void StrAssign(SqString &s,char cstr[])
{
    int i;
    for (i=0;cstr[i]!='\0';i++)
        s.data[i]=cstr[i];
    s.length=i; 
 } 
 //销毁串
 void DestroyStr(SqString &s)
 {
  }
 //串的复制 
void StrCopy(SqString &s,SqString t)
{
    int i;
    for (i=0;i         s.data[i]=t.data[i];
    s.length=t.length;
}
//求next数组
void GetNext(SqString t,int next[])
{
    int j,k;
    j=0;k=-1;
    next[0]=-1;
    while(j     {
        if(k==-1||t.data[j]==t.data[k])
        {
            j++;k++;
            next[j]=k;
        }
        else k=next[k];
    }
 } 
//KMP算法
int KMPIndex(SqString s,SqString t)
{
    int next[MaxSize],i=0,j=0;
    GetNext(t,next);
    while(i     {
        if(j==-1 ||s.data[i]==t.data[j])
        {
            i++;
            j++;
        }
        else j=next[j];
    }
    if(j>=t.length)
        return(i-t.length);
    else
        return(-1);
 } 
 //修正KMP
 void GetNextval(SqString t,int nextval[])
 {
     int j=0,k=-1;
     nextval[0]=-1;
     while(j      {
         if(k==-1 || t.data[j]==t.data[k])
         {
             j++;k++;
             if (t.data[j]!=t.data[k])
                 nextval[j]=k;
             else
                 nextval[j]=nextval[k];
         }
        else
            k=nextval[k];
     }
  } 
int KMPIndexl(SqString s,SqString t)
{
    int nextval[MaxSize],i=0,j=0;
    GetNextval(t,nextval);
    while (i     {
        if(j==-1 || s.data[i]==t.data[j])
        {
            i++;
            j++;
        }
        else
            j=nextval[j];
    }
    if (j>=t.length)
        return(i-t.length);
    else
        return(-1);
}
//主函数
 int main()
 {
     int i;
     int next[MaxSize],nextval[MaxSize];
     SqString s,t;
     StrAssign(s,"abcabcdabcdeabcdefabcdefg");
     StrAssign(t,"abcdeabcdefab");
     cout<<"s=abcabcdabcdeabcdefabcdefg"<      cout<<"t=abcdeabcdefab"<      cout<<"t在s中的位置=\n"<      GetNext(t,next);
     GetNextval(t,nextval);
     //输出字符位置 
     cout<<"      j    ";
    for (i=0;i          {  
           cout<         }  
    cout<     //输出t串 
    cout<<"      t    ";
    for (i=0;i          {  
           cout<         }  
    cout<      GetNext(t,next);
     GetNextval(t,nextval);
     //输出next[j] 
     cout<<"next[j]    ";
     for (i=0;i          {  
           cout<         }
    cout<     //输出nextval[j] 
    cout<<"nextval[j] ";        
    for (i=0;i          {
           cout<         }
    cout<<"t在s中的位置=\n"<      return 0;
  }