C语言动态顺序串实现--KMP算法

news/2024/5/20 7:13:16 标签: 数据结构, c语言, KMP算法, 顺序表,

数据结构C语言动态顺序,相比于静态顺序只是多了能增加最大容纳量函数的操作。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define StrSize 20	//动态顺序当前最大长度 

typedef struct
{
    char *ch;//数据域 
    int length;//
    int MaxSize;//最大容量 
}SString;

void InitString(SString &S)//初始化
{
    S.ch = (char *)malloc(sizeof(char )*StrSize+1);//申请一个长度为StrSize+1的连续空间 
    if(S.ch == NULL)//判断是否分配到 
        printf("EROOR!\n");
    else
    {
        S.length = 0;//长为0 
        S.MaxSize = StrSize;//最大容纳量为当前最大长度 
    }
}

int StrAssign(SString &S,char chars[])//的赋值,使数组chars[]中的数据元素填入S中 
{
    int i=0;
    while(chars[i])//利用循环,使对中的每一个值进行一对一赋值,当chars[i]等于空时,循环结束
    {
        if(i>=S.MaxSize)//如果超出最大容纳量,跳出循环 
        {
            printf("ERROR!\n");
                break;
        }
        S.ch[i+1] = chars[i];//的存储是从1开始的,而数组元素的存储是从0开始的
        i++;
    }
    S.length = i;//长度便是i 
    return 0;
}

int IsEmpty(SString S)//判断是否为空,如果为空返回1,否则返回0 
{
    if(S.length)
        return 0;
    return 1;
}

void OutputStr(SString S)//打印 
{
	if(IsEmpty(S))//判断是否为空 
	{
		printf("ERROR!\n");
		exit(1);
	}
    int i;
    for(i=1;i<=S.length;i++)//利用循环一个一个输出,时从1开始的 
        printf("%c ",S.ch[i]);
    printf("\n");
}

int Strcopy(SString &T,SString S)//S的copy(复制),使S中的数据复制到T中
{
    if(IsEmpty(T)==0)//判断T是否为空 
    {
        printf("ERROR!\n");//如果非空,结束此函数,并打印ERROR
        return 0;
    }
    int i;
    for(i=1;i<=S.length;i++)//利用循环对空T赋值
    {
        T.ch[i] = S.ch[i];
    }
    T.length = S.length;//因为是拷贝,所以T长度等于S长 
    return 0;
}

int StrCompare(SString S,SString T)//比较S和T的大小,
{
    int i;
    for(i=1;i<=S.length&&i<=T.length;i++)//利用循环找出 从第一个元素开始,出现不相同元素的位置 ,循环终止条件是出现一个比较到最后,
        if(S.ch[i] != T.ch[i])
            return S.ch[i]-T.ch[i];//出现不同位置,直接返回其相减的值,其值时ASCII码对应数相减 
    return S.length - T.length;//如果没出现,直接输出长相减
}

int SubString(SString &T,SString S,int i,int len)//求子
{
	if(IsEmpty(T)==0)//判断T是否为空 
    {
        printf("ERROR!\n");//如果非空,结束此函数,并打印ERROR 
        return 0;
    }
    if(i<1||i>S.length)//判断位置是否错误 
    {
        printf("位置错误!\n");
        return 0;
    }
    if(i+len > S.length+1)//判断所求子是否在S的范围内 
    {
        printf("ERROR!\n");
        return 0;
    }
    int j=1,a=i;
    for( ;i<a+len;i++)//利用循环赋值 
    {
        T.ch[j] = S.ch[i];
        j++;
    }
    T.length = len;//子长为len 
    return 0;
}

int StrInset(SString &S,SString T,int i)//的插入,使T插入到S的第i个位置 
{
    if(S.length+T.length>S.MaxSize)//判断两个插入到一个时是否超出最大值
    {
        printf("ERROR!\n");
        return 0;
    }
    if(i<1||i>S.length+1)//判断插入位置i是否合理 
    {
        printf("ERROR!\n");
        return 0;
    }
    SString L;
    InitString(L);//重新申请一个 
    L.length = S.length+T.length;//使S和T都插入到重新申请的L中 
    int j=1;
    for( ;j<i;j++)//在S的第i位之前的数据导入L 
        L.ch[j] = S.ch[j];
    for( j=1;j<=T.length;j++)//L第i位开始,导入T 
        L.ch[i+j-1] = T.ch[j];
    for( j=i+T.length;j<=L.length;j++)//使未导入L的S剩余部分导入
        L.ch[j] = S.ch[j-T.length];
    S = L;//输出S
    return 0;
}

int StrDelete(SString &S,int i,int len)//S的删除,删除S从第i位开始长度为len的子,并返回S 
{
    if(i<1||i>S.length)//判断删除位置i是否合理 
    {
        printf("ERROR!\n");
        return 0;
    }
    if(i+len>S.length+1)//判断所删除子是否在S的范围内
    {
        printf("ERROR!\n");
        return 0;
    }
    for( ;i<S.length-len+1;i++)
        S.ch[i] = S.ch[i+len];
    S.length = S.length-len;//长度变为删除之后的长度 
    return 0;
}

void Nextval(SString T,int nextval[])//求nextval值函数 
{
    int i=1,j=0;
    nextval[1]=0;
    while(i<T.length)
    {
        if(j==0||T.ch[i]==T.ch[j])
        {
            i++;
            j++;
            if(T.ch[i]!=T.ch[j])
                nextval[i] = j;
            else
                nextval[i] = nextval[j];
        }
        else
            j = nextval[j];
    }
}

int KMP(SString S,SString T)//求子位置,KMP算法 
{
    int i=1,
        j=1;//初始化 
    int nextval[T.length+1];//nextval数组是从1开始存数的,所以长度加1 
    Nextval(T,nextval);//调用 next函数修正值函数 
    while(i<=S.length&&j<=T.length)//两个均为比较到
    {
        if(S.ch[i]!=T.ch[j])//指针后退重新开始匹配 
        {
            if(j == 1)//避开死循环 
                i++;
            else
                j = nextval[j];
        }
        else//继续比较后继字符
        {
            j++;
            i++;
        }
    }
    if(j<=T.length)//匹配失败 
        return 0;
    return i-j+1;//匹配成功,并返回其值 
}

int IncreaseStr(SString &S,int len)//增加的最大容纳量,使其增大len(和静态顺序的唯一区别) 
{
    int i,
        a = S.length;//使S的长度固定为a 
    char* p;//创建一个指针 
    p = S.ch;//使其指向S的基地址 
    S.ch = (char*)malloc(sizeof(char)*(StrSize+len+1));//重新对S进行初始化,并使申请的空间变大 
    S.MaxSize = StrSize+len;//最大容纳量增加 
    S.length = a;//使S的长度回到最开始的长度 
    for(i=1;i<=a;i++)//利用循环使旧的中的数据赋值给新
        S.ch[i] = p[i];
    free(p); //释放旧的空间 
    return 0;
}

int main()
{
    char a[] = "jdigohsdiofghhsa";
    char b[] = "gohsdi";	//定义数组a[],b[],并赋值 
    SString S;
    SString T;	//创建T和S 
    InitString(S);
    InitString(T);	//初始化T和S
    StrAssign(S,a);	//使数组a[]中的数据填入s中 
    StrAssign(T,b);	//使数组b[]中的数据填入T中 
    OutputStr(S);	//打印S
    //Strcopy(T,S);	//使S中的数据填入空T中 
    //SubString(T,S,10,4);	//使S中从第i个位置开始长度为len的子,填入到空T中 
    OutputStr(T);	//打印T
    printf("%d\n",StrCompare(S,T));	//比较T和S的大小
    IncreaseStr(S,19);	//增加S的最大容量,增加了len 
    StrInset(S,T,8);	//使T插入到S的第i个位置 
    OutputStr(S);
    StrDelete(S,14,6);	//删除S的从第i个位置开始长度为len的子
    OutputStr(S);
    printf("%d\n",KMP(S,T));	//查找子位置,输出的是子T在主S中的位置
    free(S.ch);//释放空间 
    return 0;
}

(完)


http://www.niftyadmin.cn/n/1580210.html

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