字符串匹配

字符串匹配或称为模式匹配，就是在主串String中查找模式串Pat。

1、最直接的方法就是调用库函数strstr()：

char *Position;
Position = strstr(String, Pat);
strstr()函数用来检索子串在字符串中首次出现的位置，其原型为：

/**
*【参数说明】s1为要检索的字符串，s2为要检索的子串。
*【返回值】返回字符串s1中第一次出现子串s2的 地址；如果没有检索到子串，则返回NULL
*/
char *(strstr)( const char *s1, const char *s2 );

在《C标准库》中可以看到strstr的实现：
/* strstr function */
#include <string.h>

char *(strstr)(const char * s1, const char *s2)
{
/* find fisrt occurrence of s2[] in s1[] */
if (*s2 == '\0')
return ((char *)s1);
for (; (s1 = strchr(s1, *s2))!=NULL; ++s1)
{
/* match rest of prefix */
const char *sc1, *sc2;
for (sc1 = s1, sc2 = s2; ; )
if (*++sc2 == '\0')
return ((char*)s1);
else if (*++sc1 != *sc2)
break;
}
return NULL;
}
strstr的匹配是逐个比较模式串中的字符与主串里的字符，算法实现简单，容易理解，但效率不高。

2、对库函数strstr进行一些改进：

（1）如果strlen(Pat)大于主串剩下的串长，结束查找匹配；
（2）如果模式串Pat的第一个字符与主串Str中的字符匹配，然后将模式串中最后一个字符与主串中相应位置的字符比较，在很多情况下可以减少查找时间。

/**
* 穷举搜索 : 逐个比较str与pat每个位置的字符
* 返回pst在str中第一次匹配的位置，如果没匹配到返回-1。
*/
int completeSearch(char* str, char* pat)
{
int i = 0, j = 0;
int start;
int strLength = strlen(str);
int patLength = strlen(pat);
for (start=0; start<=(strLength-patLength); start++)
{
i = start;
j = 0;
while (j<patLength && str[i]==pat[j])
{
i++;
j++;
}
if (j==patLength)
return start;
}
return -1;
}

/**
* 先比较pat的首个字符如果与str中的匹配，再比较pat的最后一个字符
*
*/
int completeSearch_01(char* str, char* pat)
{
int i = 0, j = 0;
int start;
int strLength = strlen(str);
int patLength = strlen(pat);
for (start=0; start<=(strLength-patLength); start++)
{
i = start;
j = 0;
if (str[i]==pat[j]) /* 先比较第一个字符 */
if (str[i+patLength-1] == pat[patLength-1]) /* 在比较最后一个字符 */
{
j++;
i++;
while (j<patLength-1 && str[i]==pat[j])
{
i++;
j++;
}
if (j==patLength-1)
return start;
}
}
return -1;
}
上述模式匹配方法中最差的情况下时间复杂度依旧是O(mn)；其中m=strlen(Str), n=strlen(Pat)。