C语言字符串中的Z算法与文本匹配

Z算法（Z Algorithm）是一种用于字符串匹配和搜索的高效算法

Z算法的基本思想是构建一个Z函数，该函数可以在O(n)时间内计算出给定字符串的所有前缀的最大公共前后缀长度。Z函数的定义如下：

1. Z[0] = n，其中n为字符串的长度。
2. 对于i > 0，Z[i]表示以S[i]开头的最长公共前后缀的长度。

Z算法的实现步骤如下：

1. 初始化两个指针left和right，分别表示当前已知的最长公共前后缀的左右边界。
2. 遍历字符串，对于每个字符S[i]，计算Z[i]的值。
3. 如果i <= right且Z[i - left]< right - i + 1，则Z[i] = Z[i - left]。
4. 否则，从right + 1开始，向右比较S[j]和S[i + j]，直到找到不相等的字符或达到字符串的末尾。
5. 更新left和right的值。

Z算法的时间复杂度为O(n)，因为在计算过程中，每个字符最多被访问两次。

Z算法在文本匹配中的应用：

1. 将模式串和文本串拼接成一个新的字符串，即S = P + “#” + T，其中P为模式串，T为文本串。
2. 使用Z算法计算S的Z函数。
3. 遍历Z函数，找到Z值等于模式串长度的位置，即为模式串在文本串中的匹配位置。

这种方法的时间复杂度为O(n + m)，其中n为文本串的长度，m为模式串的长度。由于Z算法的时间复杂度为O(n)，因此该方法在实际应用中具有较高的效率。