KMP算法

一、kmp算法

1.什么是kmp

KMP算法是一种改进的字符串匹配算法，由D.E.Knuth，J.H.Morris和V.R.Pratt提出的，因此人们称它为克努特—莫里斯—普拉特操作（简称KMP算法）。KMP算法的核心是利用匹配失败后的信息，尽量减少模式串与主串的匹配次数以达到快速匹配的目的。具体实现就是通过一个next()函数实现，函数本身包含了模式串的局部匹配信息。KMP算法的时间复杂度O(m+n)

KMP算法是三位学者在 Brute-Force算法的基础上同时提出的模式匹配的改进算法。Brute- Force算法在模式串中有多个字符和主串中的若干个连续字符比较都相等,但最后一个字符比较不相等时,主串的比较位置需要回退。KMP算法在上述情况下,主串位置不需要回退,从而可以大大提高效率

2.KMP算法的实现方式

KMP算法算法我们可以通过前缀表来进行实现，我们拥有一个字符串ababacf ,当字符从0开始匹配，依次匹配到最后一个字符，我们需要判断他有多少公共前后缀，就比如说，当我们，走到下标为2的 时候，我们字符不匹配了，是否是我们就可以可以从下标1开始，而不是0，因为a,就是我们所说公共前缀

ababacf  a 0  b 0 a 1  b  2  a 1 c 0  f 0

3.KMP的实现代码

public class Solution20230903 {


    public static void main(String[] args) {

        System.out.println(new Solution20230903().strStr("abcabc", "bc"));

    }

    public int strStr(String haystack, String needle) {

        if (needle.length()==0){
            return 0;
        }

        int[] next=new int[needle.length()];

        getNext(next,needle);

        int j=0;
        for (int i = 0; i < haystack.length(); i++) {

     /*       while (haystack.charAt(i)!=needle.charAt(j)){
                j=next[j-1];
            }*/

            while (j>0&&haystack.charAt(i)!=needle.charAt(j)){
                j=next[j-1];
            }

            if (haystack.charAt(i)==needle.charAt(j)){
                j++;
            }

            if(j==needle.length()){
                return i-needle.length()+1;
            }

        }

        return -1;
    }

    private void getNext(int[] next, String needle) {

        int j=0;
        next[0]=0;

        for (int i = 1; i < needle.length(); i++) {

            while (j>0&&needle.charAt(j)!=needle.charAt(i)){
                j=next[j-1];
            }

            if (needle.charAt(j)==needle.charAt(i)){
                j++;
            }

            next[i]=j;
        }

    }

}