改进KMP算法.zip_KMP算法_c语言数据结构资源-CSDN下载

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标题中的“改进KMP算法.zip_KMP算法_c语言数据结构”指的是一个关于KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法的项目，该算法在C语言的数据结构背景下进行了优化。KMP算法是一种高效的字符串匹配算法，它避免了在发现不匹配字符时回溯到字符串的起始位置，从而减少了不必要的比较次数。描述中提到的任务是实现一个程序，该程序接受用户通过键盘输入的主串s和两个子串t1和t2。程序的目的是在主串s中找到所有t1子串，并用t2进行替换，最后输出替换后的字符串以及t1被替换的次数。这需要我们首先使用改进的KMP算法来高效地查找子串t1，然后进行替换操作。 KMP算法的基本思想是构建一个部分匹配表，这个表记录了在模式串中每个字符之前可以出现的最大已匹配的前缀和后缀。这样，在匹配过程中，当当前字符不匹配时，我们可以利用部分匹配表跳过已经比较过的部分，而不需要回溯到主串的起始位置。在C语言中实现KMP算法，我们需要定义结构体或数组来存储部分匹配表，并编写函数来生成这个表。然后，我们需要一个主循环来比较主串和子串，利用部分匹配表来处理不匹配的情况。在找到一个t1子串后，我们需要记录替换的次数，并更新主串相应位置的字符为t2。在实际编程中，`改进KMP算法.cpp`文件很可能是实现这些功能的源代码。代码可能包括以下关键部分： 1. `buildPrefixTable` 函数：构建部分匹配表。 2. `KMPMatch` 函数：使用部分匹配表进行字符串匹配。 3. 主函数：读取输入，调用上述函数，处理替换和计数。改进的KMP算法可能会考虑如何优化内存使用、减少不必要的计算，或者提高算法的效率，例如通过优化部分匹配表的构建过程，或者在匹配过程中使用更高效的查找方法。这个项目涉及到字符串处理、动态规划思想和C语言编程技巧，对于学习数据结构和算法的学生来说是一个很好的实践机会。通过实现这个项目，不仅可以深入理解KMP算法的工作原理，还能锻炼C语言编程能力。

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#include <stdio.h> #include <string.h> #define MaxSize 100 int k = -1,count = -1; typedef struct { char data[MaxSize]; //定义可容纳MaxSize个字符的空间 int length; //标记当前实际串长 } SqString; void CopyStr(SqString &s,char *cstr) { //s为引用型参数 int i; for (i=0; cstr[i]!='\0'; i++) s.data[i]=cstr[i]; s.length=i; } void DispStr(SqString s) { //输出串 int i; if (s.length>0) { for (i=0; i<s.length; i++) printf("%c",s.data[i]); printf("\n"); } } void GetNextval(SqString t,int nextval[]) { //由模式串t求出nextval值 int j=0,k=-1; nextval[0]=-1; while (j<t.length) { 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];//区别于next数组 } else k=nextval[k]; } } int KMPIndex(SqString s,SqString t,int k) { //改进后的KMP算法返回值为匹配成功的位置 int nextval[MaxSize],j=0,i=k; GetNextval(t,nextval); while (i<s.length && j<t.length) { if (j==-1 || s.data[i]==t.data[j]) { i++; j++; } else j=nextval[j]; } if (j>=t.length) { return(k = i-t.length); } else return(k=-1); } void Replace(SqString &s,SqString t1,SqString t2,int a[]) { // 把t1替换成t2 for(int i = 0; i <= count; i++) { int j=0,m=a[i],n=s.length; if(t1.length<t2.length) { s.length=s.length + (t2.length-t1.length); for(int x=s.length-1; x>m-1; ) { s.data[x--]=s.data[--n]; } } else { for(int x=m+t2.length; x<s.length; x++) { s.data[x]=s.data[x+t1.length-t2.length]; } s.length=s.length+t2.length-t1.length; } while(j < t2.length) { s.data[m++]=t2.data[j++]; } a[i+1]=a[i+1]+(i+1)*(t2.length-t1.length); } } int main() { int nextval[MaxSize],a[MaxSize],j=0; char ss[MaxSize],tt1[MaxSize],tt2[MaxSize]; SqString s,t1,t2; printf("串s:"); gets(ss); printf("\n串t1:"); gets(tt1); printf("\n串t2:"); gets(tt2); CopyStr(s,ss); CopyStr(t1,tt1); CopyStr(t2,tt2); while(1) { k=KMPIndex(s,t1,k+1); if(k==-1) break; a[++count]=k; } Replace(s,t1,t2,a); printf("\n替换后的串s为:"); DispStr(s); printf("\n替换次数为%d ",count+1); return 0; }