题目

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 10 $^5 </annotation> </semantics> </math>$

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

分析

算法一：strstr 函数

调用函数 strstr，时间复杂度是 O(nm)

#include<iostream>
#include<string.h>
#include<string>
typedef char *Position;
#define NotFound NULL 
using namespace std;

int main(){
	string str;
	string pat;
	Position p;
	int N;
	cin>>str>>N;
	for(int i=0;i<N;i++){
		cin>>pat;
		p = strstr(str.c_str(),pat.c_str());
		if(p == NotFound)
			cout<<"Not Found"<<endl;
		else
			cout<<p<<endl;
	}
	return 0;
}

KMP 算法

KMP 算法，时间复杂度是O(n+m)

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
typedef int Position;
#define NotFound -1 
using namespace std;

void BuildMatch(char *pattern,int *match){
	int i,j;
	int m = strlen(pattern);
	match[0] = -1;
	for(j=1;j<m;j++){
		i = match[j-1];   // 前一个字符的 match 
		while((i>=0) && (pattern[i+1] != pattern[j]))  // 如果不等，回退 
			i = match[i];
		if(pattern[i+1] == pattern[j])  // 到某步终于等了 
			match[j] = i+1;  // match+1 
		else  // 否则前面没有相等的 
			match[j] = -1; 
	}
}

Position KMP(char* string,char *pattern){
	int n = strlen(string);
	int m = strlen(pattern);
	int s,p;
	if(n < m)
		return NotFound;
	int *match = (int *)malloc(sizeof(int) * m);
	BuildMatch(pattern,match);
	s = p = 0;
	while(s < n && p < m){
		if(string[s] == pattern[p]){ // 当相等时，比较下一个 
			s++;
			p++;
		}else if(p>0)  // 当不等了，pattern 回退到 match[p-1] + 1 的位置 
			p = match[p-1]+1;
		else   // 当 p = 0 时肯定没退的 
			s++;
	}
	return (p == m) ? (s-m) : NotFound;
}

int main(){
	char *string;
	char *pattern;
	Position p;
	int N;
	int i;
	string = (char *)malloc(sizeof(char) * 100005);
	pattern = (char *)malloc(sizeof(char) * 10005);
	scanf("%s %d",string,&N);
	for(i=0;i<N;i++){
		scanf("%s",pattern);
		p = KMP(string,pattern);
		if(p == NotFound)
			printf("Not Found\n");
		else
			printf("%s\n",p+string);
	}
	return 0;
}

《数据结构》KMP 串的模式匹配

题目

分析

算法一：strstr 函数

KMP 算法