KMP模式匹配算法的C语言实现代码
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简介：
本项目提供了一个用C语言编写的程序，实现了KMP(Knuth-Morris-Pratt)字符串模式匹配算法。通过优化的预处理步骤和搜索过程，该算法能够在O(n+m)的时间复杂度内完成模式匹配任务（其中n是文本长度，m是模式串长度）。代码简洁高效，适用于快速查找大规模数据中的特定模式。
KMP（Knuth-Morris-Pratt）模式匹配算法是一种在主串（文本字符串）中查找子串（模式字符串）的高效方法。该算法由Donald Knuth、James H. Morris 和 Vaughan Pratt 共同提出，其主要特点是避免了对模式字符回溯的过程，在比较过程中大大提高了搜索效率。
KMP算法的核心在于构造一个部分匹配表（也称为失配表或前缀函数），这个表记录了模式串中每个位置之前的所有字符所能构成的最长公共前后缀长度。在匹配时，当出现不匹配情况时，并不是简单地回退整个模式字符串的位置，而是根据部分匹配表确定移动模式字符串到合适的位置，从而避免不必要的比较。
以下是KMP算法步骤的具体解释：
1. 构造部分匹配表（PMT, Prefix Function）：对于给定的模式串P，我们从左向右遍历每一个字符，并计算出每个位置之前的所有字符所能构成的最大公共前后缀长度。例如，在ABABC中，其部分匹配表为[0, 0, 1, 0, 2]，表明A之前的最长共同前缀和后缀长度是0；BA和B的长度同样也是0；而ABC与BC则有相同的前缀BC。
2. 主串与模式串的比较过程：
- 初始化两个指针i和j分别指向主字符串S以及模式字符串P的第一个字符。
- 当i < |S|（主串未遍历完）且 j < |P|（模式串还未匹配完成），执行以下步骤：
- 如果 S[i] == P[j]，则同时将 i 和 j 向右移动一位继续比较下一个字符；
- 若遇到不相等的字符，则利用部分匹配表更新j的位置：即令 j = PMT[j-1]。这表示模式串应该回退到PMT中指定的新位置。
- 比较过程持续进行，直到找到完全一致的子字符串或所有可能的比较结束。
3. 若在主串S内找到了完整匹配的模式串，则说明已成功完成一次匹配；反之，如果遍历完整个主串后仍未发现完整的模式串，则表示该模式不存在于给定文本中。
C语言实现KMP算法的关键在于编写用于生成部分匹配表以及执行比较过程的相关函数。在实际代码实现时，通常会创建两个数组分别存储主字符串和模式字符串，并通过循环及条件判断语句来完成上述步骤的逻辑处理。
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