串的基本操作

一、实现主要功能为：

1、输入模式串、目标串

2、根据目标串生成next[]和nextval[]数组

3、根据next[]或者nextval[]进行匹配。

二、程序截图：

三、代码：

 

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

#define MAXSIZE 1000    //最大字符数

struct SqString{    //定义顺序串结构
    char data[MAXSIZE];
    int length;
};

void GetNext(SqString t,int next[])    //求出模式串t的next数组
{
    int j,k;
    j=0,k=-1;next[0] = -1;
    while(j<t.length-1){
        if(k==-1 || t.data[j]==t.data[k]){
            j++,k++;
            next[j] = k;
        }
        else
            k = next[k];
    }
}

void GetNextval(SqString t,int nextval[])    //求出模式串t的valnext数组
{
    int j,k;
    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];
        }
        else
            k = nextval[k];
    }
}

void printNext(SqString t,int next[])    //输出next数组
{
    int i=0;
    while(i<t.length){    //分段输出，每段8个数据
        int j=i;
        printf("j\t");
        printf("%d\t",i++);
        for(;i<t.length && i%8;i++){    //输出j
            printf("%d\t",i);
        }
        printf("\n");
        printf("next[j]\t");
        i=j;
        printf("%d\t",next[i++]);
        for(;i<t.length && i%8;i++){    //输出next[j]
            printf("%d\t",next[i]);
        }
        printf("\n\n");    
    }
}

void printNextval(SqString t,int nextval[])    //输出nextval数组
{
    int i=0;
    while(i<t.length){    //分段输出，每段7个数据
        int j=i;
        printf("j\t\t");
        printf("%d\t",i++);
        for(;i<t.length && i%7;i++){    //输出j
            printf("%d\t",i);
        }
        printf("\n");
        printf("nextval[j]\t");
        i=j;
        printf("%d\t",nextval[i++]);
        for(;i<t.length && i%7;i++){    //输出next[j]
            printf("%d\t",nextval[i]);
        }
        printf("\n\n");    
    }
}

int KMPIndex1(SqString s,SqString t,int next[])
{
    int i=0,j=0;
    while(i<s.length && j<t.length){
        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;
}

int KMPIndex2(SqString s,SqString t,int nextval[])
{
    int i=0,j=0;
    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 i-t.length;
    else
        return -1;
}

int Menu()    //操作菜单
{
    int in;
    printf("[1] 输入目标串\n");
    printf("[2] 输入模式串\n");
    printf("[3] 输出模式串的next数组\n");
    printf("[4] 输出模式串的nextval数组\n");
    printf("[5] 使用next[]进行匹配\n");
    printf("[6] 使用nextval[]进行匹配\n");
    printf("[0] 按其他键退出\n");
    scanf("%d",&in);
    return in;
}

void Reply(SqString &s,SqString &t,int next[],int nextval[],int in)    //对菜单的选项进行应答
{
    switch(in){
    case 1:    //输入目标串
        scanf("%s",s.data);
        s.length = strlen(s.data);
        break;
    case 2:    //输入模式串
        scanf("%s",t.data);
        t.length = strlen(t.data);
        GetNext(t,next);
        printf("next[]生成成功！\n");
        GetNextval(t,nextval);
        printf("nextval[]生成成功！\n\n");
        break;
    case 3:    //输出模式串的next数组
        if(next[0]==0){
            printf("您还没有输入模式串！\n\n");
            break;
        }
        printNext(t,next);
        break;
    case 4:    //输出模式串的nextval数组
        if(next[0]==0){
            printf("您还没有输入模式串！\n\n");
            break;
        }
        printNextval(t,nextval);
        break;
    case 5:    //使用next[]进行匹配
        if(s.data[0]=='\0'){
            printf("您还没有输入目标串！无法匹配！\n\n");
            break;
        }
        if(next[0]==0){
            printf("您还没有输入模式串！\n\n");
            break;
        }
        in = KMPIndex1(s,t,next);
        if(in==-1)
            printf("匹配失败！\n\n");
        else {
            printf("使用next数组匹配成功！匹配位置为：%d\n",in);
            printf("匹配情况如下：\n");
            printf("%s\n",s.data);
            while(in--)
                printf(" ");
            printf("%s\n\n",t.data);
        }
        break;
    case 6:    //使用nextval[]进行匹配
        if(s.data[0]=='\0'){
            printf("您还没有输入目标串！无法匹配！\n\n");
            break;
        }
        if(next[0]==0){
            printf("您还没有输入模式串！\n\n");
            break;
        }
        in = KMPIndex2(s,t,nextval);
        if(in==-1)
            printf("匹配失败！\n\n");
        else {
            printf("使用nextval数组匹配成功！匹配位置为：%d\n",in);
            printf("匹配情况如下：\n");
            printf("%s\n",s.data);
            while(in--)
                printf(" ");
            printf("%s\n\n",t.data);
        }
        break;
    default:
        exit(1);
    }
    system("pause");
    system("cls");
}

int main()
{
    int next[MAXSIZE+1]={0},nextval[MAXSIZE+1]={0};
    SqString s={0},t={0};
    while(1){
        int in = Menu();
        Reply(s,t,next,nextval,in);
    }
    return 0;
}