KMP 串的模式匹配 (25分)

给定两个由英文字母组成的字符串 String 和 Pattern，要求找到 Pattern 在 String 中第一次出现的位置，并将此位置后的 String 的子串输出。如果找不到，则输出“Not Found”。

本题旨在测试各种不同的匹配算法在各种数据情况下的表现。各组测试数据特点如下：

• 数据0：小规模字符串，测试基本正确性；
• 数据1：随机数据，String 长度为 1，Pattern 长度为 1；
• 数据2：随机数据，String 长度为 1，Pattern 长度为 1；
• 数据3：随机数据，String 长度为 1，Pattern 长度为 1；
• 数据4：随机数据，String 长度为 1，Pattern 长度为 1；
• 数据5：String 长度为 1，Pattern 长度为 1；测试尾字符不匹配的情形；
• 数据6：String 长度为 1，Pattern 长度为 1；测试首字符不匹配的情形。

输入格式:

输入第一行给出 String，为由英文字母组成的、长度不超过 10​^6​​ 的字符串。第二行给出一个正整数 N（≤10），为待匹配的模式串的个数。随后 N 行，每行给出一个 Pattern，为由英文字母组成的、长度不超过 10​^5 的字符串。每个字符串都非空，以回车结束。

输出格式:

对每个 Pattern，按照题面要求输出匹配结果。

输入样例:

abcabcabcabcacabxy
3
abcabcacab
cabcabcd
abcabcabcabcacabxyz

输出样例:

abcabcacabxy
Not Found
Not Found

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
const int maxn = 1000100;

int KMP(char *string, char *pattern);
void buildMatch(char *pattern, int *match);

int main()
{
    char string[maxn] = {0};
    char pattern[maxn] = {0};
    int n;
    
    scanf("%s", &string);
    scanf("%d", &n);
    
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        scanf("%s", &pattern);
        int p = KMP(string, pattern);
        if (p != -1)
        {
            printf("%s", string+p);
        }
        else
        {
            printf("Not Found");
        }
        
        if (i < n-1)
        {
            printf("\n");
        }
    }
    
    return 0;
}

int KMP(char *string, char *pattern)
{
    int n = strlen(string);
    int m = strlen(pattern);
    
    if (n < m)
    {
        return -1;
    }
    int *match = (int *)malloc(sizeof(int) * m);
    
    buildMatch(pattern, match);
    
    int s = 0;
    int p = 0;
    while (s < n && p < m)
    {
        if (string[s] == pattern[p])
        {
            s++;
            p++;
        }
        else if(p > 0)
        {
            p = match[p-1] + 1;
        }
        else
        {
            s++;
        }
    }
    
    return (p == m) ? (s - m) : -1;
}

void buildMatch(char *pattern, int *match)
{
    int m = strlen(pattern);
    match[0] = -1;
    
    for (int j = 1; j < m; j++)
    {
        int i = match[j-1];
        while( (i >= 0) && (pattern[i + 1] != pattern[j]) )
        {
            i = match[i];
        }
        
        if (pattern[i + 1] == pattern[j])
        {
            match[j] = i + 1;
        }
        else
        {
            match[j] = -1;
        }
    }
}