全局匹配KMP算法

KMP算法是通过分析模式字符串，预先计算每个位置发生不匹配的时候，所需GOTO的下一个比较位置，整理出来一个next数组，然后在上面的算法中使用。

本全局匹配KMP算法针对串的堆式存储数据结构

# define MAXSIZE 45  //固定next数组的长度
 
# define OK 1
# define ERROR 0
 
typedef int Status;    //返回状态
 
//存放匹配字符串的位置
int indexArray[MAXSIZE] = {0};
 
//记录匹配字符串出现的次数
int searchIndex = 0; 
 
//------------------串的堆分配存储表示
typedef struct {
	char* ch; //指针域，指向存放串值的存储空间基址
	int length; // 整型域：存放串长
} HString;

　　

next函数值仅取决于模式串本身而和相匹配的主串无关，因此从分析器定义出发而用递推的方法求得next函数的值。

/*
	功能:获取next函数;
*/
void get_next(HString* t,int* next)
{
 
	 int i = 1,j = 0;
	 *(next+1) = 0;
	 while(i<t->length)
	 {
	 	if(j == 0 || *(t->ch+i-1) == *(t->ch+j-1))
	 	{
	 		i++;
	 		j++;
	 		*(next+i) = j;
	 	}
	 	else
	 		j = *(next+j);
	 }
}

　　

匹配过程中产生“失配”时，指针i不变，指针j退回到next[j]所知识的位置上重新经行比较，并且当指针j退至0时，指针id和指针j需同时加1。即若主串中的第i个字符和模式中的第1个字符不等，应从主串中的第i+1个字符起重新匹配。

当所匹配记录相等的字符数大于或等于模式串长度时，记录当前位置，即匹配合适的位置，然后继续进行下一组的匹配。

获取next函数算法的时间复杂度为O(m),通常模式串的长度m比主要串的长度n小得多，因此，对整个匹配算法来说是值得的。

在一般情况下，仅有一次模式匹配的时间复杂度为O(m+n),因此全局模式匹配的时间复杂度与匹配成功次数相关。为O(m+n)*b（b次）。

KMP算法的最大特点就是指示主串的指针不需回溯，整个匹配过程中，对主串仅需从头至尾扫描一编。

/*
	功能：kmp算法 从pos开始，获取串s中所有匹配串t位置，存放在全局函数indexArray中
　　　　　初始条件：t非空，且i<=pos<=s->length
*/ 
 
status Index_KMP(HString* s,HString* t,int pos)
{
	//处理非法输入
　　　　
	if(!t || pos>1 || pos> s->length) 
　　　　　　　return ERROR;
	//清空
	for(int k =0;k<MAXSIZE;k++)
	{
		indexArray[k] = 0;
	}
	searchIndex = 0;
 
	//得到next数组
	int j,next[MAXSIZE] = {};
	get_next(s,next);
 
	if (pos < 0 || pos > s->length)
    	exit(0);
	int sLength = s->length;
	int tLength = t->length;
	int i = pos-1;
	 j = 0;
 
	while(i<= sLength && j<=tLength)
	{
		if(j == 0 ||*(s->ch + i) == *(t->ch + j))
		{
			++i;
			++j;
			if(j>= tLength)
			{
				indexArray[searchIndex] = i-tLength+1;
				searchIndex++;
 
			}
		}
		else{
			j = *(next+j);
		}
	}
　　return OK;
}

　　高亮显示区域应为if(j== tLength) 。如果写成大于等于，当主串最后位置出现匹配的字符串，即给下列测试代码中的S1赋值为abaabc时，程序给数值赋值后，i继续自增加，造成最后输出结果为1 9 17 25 26。因此，应将if(j>= tLength)改成if(j== tLength)

测试如下：

        HString S1;
	InitHString(&S1);
	AssigHString(&S1,"abaabc");
 
	HString S;
	InitHString(&S);
	AssigHString(&S,"abaabcd abaabcf abaabcj abaabck");
 
	Index_KMP(&S,&S1,1);
	printf("S1在S中的出现次数：%d\n",searchIndex	);
 
	for(int i=0;i<searchIndex;i++)
		printf("%d  ",indexArray[i]);
	printf("\n");

　显示结果为：1 9 17 25　

总结，细心调试，同时要增强代码的健壮性。