手算KMP算法next数组

KMP算法核心:手算PM、next与nextval数组详解与避坑指南 字符串匹配是计算机科学中的基础问题,旨在高效地在一个主文本中定位一个模式串。其核心原理在于避免主串指针的回溯,通过预处理模式串本身的信息来指导匹配失败时的跳转。这一思想在KMP算法中得到了经典体现,该算法通过分析模式串的“自相似性”来提升匹配效率。其技术价值在于将最坏情况下的时间复杂度从暴力匹配的O(m*n)降低到O(m+n),极大地提升了长文本搜索、编译器词法分析、生物信息学DNA序列比对等场景的性能。实现KMP算法的关键在于理解并构建三个核心辅助数组:部分匹配值(PM)表、next数组及其优化版本nex 阅读详情
AI摘要

本文详细解析了KMP算法中Next数组的构建过程,通过实例演示如何为模式串abaabcaba构建Next数组,逐步解释了每个元素Next值的确定方法。

求解方法:

next数组中第一位写0,第二位写1 。求解后面每个元素的next值时,将该元素前一个元素next值所对应下标的元素进行比较,如果相同,则将前一元素next值+1作为当前元素的next值;否则,则将前一元素next值所对应下标的元素作为新元素重复上述操作;如果找到则将前面元素next值+1作为待求元素的next值;如果找到最前面都找不到相同元素,则将待求元素的next值赋为1。
实例如下:

设模式串为 abaabcaba

第一步:将第 1 个元素和第 2 个元素的next值设置为 0 和 1 。

下标123456789
模式串abaabcaba
next01
第二步:求第 3 个元素 a 的next值,则将其前一元素也就是第 2 个元素 b 的next值 1 与其所对应下标为 1 的元素 a 进行比较;经比较 b 与 a 不同,则第 3 个元素的next值设置为 1 。
在这里插入图片描述
得到:
下标123456789
-----------------------------------------------------
模式串abaabcaba
next011
第三步:求第 4 个元素 a 的next值,将前一个元素也就是第 3 个元素 a 的next值 1 与下标为 1 的元素进行比较;相同,则将第 3 个元素的next值 +1 作为第 4 个元素的next值。
在这里插入图片描述
得到:
下标123456789
-----------------------------------------------------
模式串abaabcaba
next0112
第四步:求第 5 个元素的next的值,将第 4 个元素 a 的next值 2 所对相应下标的元素 a 进行比较,不同;则比较第 2 个元素的 b 与其next值 1 所对应下标的元素 a 进行比较,相同,则将第 2 个元素next值 +1 作为第 5 个元素的next值。
在这里插入图片描述
得到:
下标123456789
-----------------------------------------------------
模式串abaabcaba
next01122
第五步:求第六个元素 c 的next值,将第五个元素 b next值 2 所对应下标的元素 b 进行比较,相同;则将第 5 个元素的next值 +1 作为第 6 个元素的next值。
得到:
在这里插入图片描述
下标123456789
-----------------------------------------------------
模式串abaabcaba
next011223
第六步:经比较到最前面,值仍然不同,故将第 7 个元素的next值设置为 1 。
在这里插入图片描述

得到:

下标123456789
模式串abaabcaba
next0112231
第七步:
在这里插入图片描述
得到:
下标123456789
-----------------------------------------------------
模式串abaabcaba
next01122312
第八步:
在这里插入图片描述
得到:
下标123456789
-----------------------------------------------------
模式串abaabcaba
next011223123

至此,构建完成next数组。

关于计算NextVal数组请移步:手算KMP算法nextval数组。
参考文章:
详解KMP算法中Next数组的求法.

Kmp算法之Next数组求解经典方法 #一座城市的眷念# **KMP算法之核心——next数组经典求解方法 算法功能简述: KMP算法关键是利用字符串匹配失败后的信息,尽可能的减少模式串与主串的匹配次数以达到快速匹配的目的。其核心在于求解next数组,为模式串提供局部匹配信息。 ** Next数组求解: ** 说明: 关于next数组的求解过程,本人多次查看数据资料,观看视频讲解,有许多不同的求解过程。这里,仅以数据结构教材... 阅读详情

相关推荐

KMP算法核心:PM、next与nextval数组详解与手算指南

字符串匹配是计算机科学中的基础问题,旨在高效地在一个主文本串中定位一个模式串。其核心原理在于利用已匹配的信息避免回溯,从而提升效率。KMP算法正是这一思想的杰出代表,它通过预处理模式串,构建next数组来指导匹配失败时的跳转规则,实现了线性时间复杂度。next数组的优化版本nextval数组,则进一步避免了因模式串自身字符重复导致的无意义比较,提升了工程实践中的匹配性能。理解PM数组(部分匹配值)是掌握next和nextval的基础,它量化了模式串前缀与后缀的自相似性。本文将以“ababcabaa”等实例,

weixin_42116058的博客 345

求字符串‘abaabcac’的next数组和nextval数组

求KMP算法的next数组 今天刷到一个笔试题,求一个字符串在KMP算法下的next数组 几番百度和看题解,居然大多数的题解都有毛病被一顿吐槽 最后,通过一张动图搞懂了计算的原理 如下: 本图来自这个博客 正如下面评论说的,文章写得可能不咋地,这个图绝了 总结判断的几条规则如下: 第一个为0 从第二个开始判断相等的最长首尾子串的最大长度 如abab 首子串有a,ab,aba 尾子串有bab,a...

clonechen 2万+

数据结构考研408:KMP算法next数组3步手算与代码实现对比解析

本文详细解析了数据结构考研408中的KMP算法next数组,提供3步手算方法与代码实现对比。通过实例演示和常见错误分析,帮助考生掌握字符串匹配的核心技术,特别适合考研复习和算法学习。内容涵盖next数组原理、手算技巧、C语言实现及优化方案,是备战计算机考研的必备指南。

weixin_33938733的博客 480

模式匹配算法----KMP算法以及next数组的解法

KMP算法:求字符串匹配(也叫模式匹配)的算法,即给定一个字符串,求其某一子串在其中出现的位置。 普通模式匹配 例如:给定字符串为abcabaaabaabcac,求其子串abaabcac在其中出现的位置。 结果为7 对于这种问题,没有经验的编程者通常会采用逐个匹配的方法,来得出结果。这就是最简单一种算法思想。 1. 逐个进行比较,如果相同,就继续比较下一个,但是我们可以看到下图中,c与a...

一串代码的博客 4759

KMP算法彻底理解:手算next与nextval数组,滑动距离不再丢分

字符串匹配是算法学习与面试中的基础问题,朴素匹配在主串指针反复回退时效率低下,复杂度可达O(n*m)。KMP算法通过预处理模式串的失配信息,让主串指针永不回溯,显著提升匹配效率。理解KMP的关键在于掌握next数组与nextval数组的构造逻辑:next数组记录失配时模式串可回退的位置,而nextval进一步避免无效回退,消除重复字符导致的冗余比较。凭借最长相等前后缀信息,KMP还能精确计算失配后的滑动距离,保证不遗漏任何可能匹配位置。无论是数据结构统考、408考试,还是面试手写代码,熟练手算nextval

weixin_31188927的博客 310

KMP算法详解:手算next数组与C语言完整实现

字符串匹配是计算机算法与数据结构中的基础问题,暴力匹配容易在大量相似字符上产生重复比较,导致性能急剧下降。KMP算法通过预处理模式串生成next数组,在失配时让主串指针不回退、仅调整模式串指针,从而将匹配复杂度降至线性级别。作为面试手撕与考研数据结构的常考内容,KMP的难点往往在于理解next数组的构造原理。文章从暴力匹配的缺陷入手,手算演示ABABAC的next数组,并给出完整C语言实现,同时介绍nextval优化、边界处理与调试经验。掌握这一思想对理解自动机、正则表达式底层匹配等也有帮助。

weixin_31220401的博客 316

数据结构学习笔记——KMP算法中的常见计算题目总结

答:首先设next[1]=,next[2]=(要注意这里的数组是从1开始的,而不是0),如下表:当j=3时,k=next[j-1]=next[2]=1, 此时看S[j-1]=S[2]='b’与S[k]=S[1]='a’是否相等, 由于不相等,所以继续向前查找next值对应的字符来与前一位进行比较,由于通过查找至第一位仍未找到相等的字符,直接将其赋值,即next[i]=;当j=4时,k=next[j-1]=next[3]=1, 此时看S[j-1]=S[3]='a’与S[k]=S[1]='a’是否相等, 由于相

小宇y的博客 4321

KMP算法本质:手算next数组与最长公共前后缀

字符串匹配是计算机基础算法的核心概念,其效率瓶颈在于重复比对。KMP算法通过预处理模式串的自相似性,构建最长公共前后缀长度表(即next数组),实现主串指针单向推进、时间复杂度O(m+n)的确定性匹配。该机制本质是动态规划思想在字符串结构中的具象化,将‘可能重复走的弯路’转化为可复用的状态导航图。广泛应用于日志分析、生物序列比对、编译器词法分析等场景,也是AC自动机、后缀数组等高阶算法的思想基石。理解next数组的手动推演过程,是掌握KMP而非死记硬背的关键。

weixin_30984001的博客 287

KMP算法中的NEXT[ ] 数组手算方法(严蔚敏版本)

如:aba,已经知道我们需要计算‘aba’的next数组,已知‘ab’的next数组在‘b’这位置的值为1,那么我们这样画一个括号,即‘ab)a’,来计算‘)’后的a的next数组的值,这样方便看。在第二个b前画个括号,即‘abaa)b’,前缀为第一个‘a’,后缀为第三个‘a’,已经知道了第四个索引(第三个‘a’)位置的next数组的值为2,所以我们要匹配从前缀开始数的前两个元素,即'ab',同理,从后缀开始数两个元素'aa'(,所以在‘abaab’索引为5即第二个‘b’的位置的next数组的值为2。

LINMXIAN的博客 1069

KMP算法详解:next与nextval数组及滑动距离手算实例

字符串匹配是计算机科学中最基础也最常见的问题之一,在文本编辑、搜索引擎、生物信息学等领域都有广泛应用。朴素匹配算法在失配时需要回退主串指针,导致大量重复比较。KMP算法通过预处理模式串,构造next数组来记录失配时的跳转位置,使主串指针不再回溯,从而将匹配复杂度降至线性。nextval数组则进一步优化了重复字符场景下的无效比较,让模式串滑动距离更大。本文以一道经典统考真题为例,手把手演示主串S=“abcabaaabaabcac”与模式串P=“abaabcac”的next、nextval数组计算过程,并逐步推

weixin_31236101的博客 255

next数组(详细求法)

(怎么求next数组)关于KMP算法中的next数组值的详细求法

AIGC 1万+

【408数据结构】KMP算法和烦人的手算next数组

KMP算法讲解和手算next数组和nextval数组

m0_59760693的博客 2371

面向多目标跟踪的数据关联方法研究综述

摘要:多目标跟踪技术在军事和民用领域具有广泛应用,其核心挑战在于数据关联问题。本文系统梳理了数据关联的主要解决方法,首次将经典算法分为确定性关联和概率性关联两大类。确定性关联(如NNDA、GNN、MHT)采用"硬分配"策略,计算效率高但易受噪声干扰;概率性关联(如PDA、JPDA、PMHT)通过"软分配"处理不确定性,更适合复杂场景。文章详细分析了各类算法的原理、适用条件和优缺点,并探讨了智能学习等新兴技术在视觉跟踪等领域的应用。研究指出,尽管随机集滤波等新方法出现,

qq_43416206的博客 1140

关于kmp算法中next数组的求法【针对手算的】

关于kmp算法中next数组的求法 本篇只介绍next的求法和nextval的求法 next :1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16   例如  模式串:a  c  b  d  a  c  a  s  d  f  a  c  b  b  a  c          next:0 1 1 1

nailnehc的博客 1169

【硬核指南/MI50 32G/Ubuntu】从零部署大模型:MI50显卡Ubuntu系统驱动安装与避坑全记录

本文详细记录了在Ubuntu系统上为AMD MI50显卡安装驱动并部署大模型的完整流程,包括硬件兼容性检查、BIOS关键设置、系统安装优化、ROCm驱动安装及常见问题解决方案。特别针对MI50显卡在X99平台上的特殊配置需求提供了实用技巧,帮助用户避免常见陷阱,提升大模型训练效率。

weixin_42520909的博客 805

算法训练第一天:从排序热身到KMP next数组手算全流程

算法训练是程序员夯实基础、提升工程能力的重要路径,但面对排序、搜索、动态规划等庞杂知识体系,初学者往往不知从何下手。正确的训练方法强调理解原理而非盲目刷题,通过手写代码、复杂度分析、边界验证等环节把知识点练透。排序算法作为分治与递归思想的典型载体,是切入算法训练的经典起点;而KMP算法中的next数组计算,则能帮助训练者深入理解字符串匹配中的信息复用与回退机制。从基础数据结构到工业级算法如PID控制、粒子群优化等,算法能力始终贯穿软件开发与自动控制场景。本文以第一天训练计划为例,展示如何通过热身排序、手算n

weixin_32308101的博客 223

解决AutoDock与Python版本冲突导致的内存泄漏问题:从BHtree *错误到环境配置优化

本文深入解析了AutoDock分子对接中常见的‘BHtree *’内存泄漏错误,其根源在于SWIG接口模块与Python运行环境的版本不匹配。文章提供了根治方案:通过构建Python 2.5.4与MGLTools 1.5.6的黄金兼容组合,并详细指导环境清理、安装配置及实战测试,从而彻底解决该内存泄漏问题,确保AutoDock工作流的稳定运行。

g5h6i的博客 1113

数据结构串章全解:KMP算法next数组与nextval手算攻略

在计算机科学中,字符串匹配是数据处理与检索的基础操作,而KMP算法因其线性时间复杂度和巧妙的预处理思想,成为面试与考研中的核心考点。KMP通过构建next数组避免主串指针回溯,再引入nextval优化消除无效比较,大幅提升模式匹配效率。理解最长相等前后缀的概念,掌握next与nextval数组的手算规则,是攻克数据结构笔试和408统考的关键。本文结合典型模式串实例,从串的存储结构到朴素匹配的局限,再到KMP的递推逻辑与易错点,系统梳理串章节知识,帮助学习者在考研复习中快速掌握手算技巧与代码实现,并在实际工程

weixin_29234423的博客 257

解锁VS2022!手把手教你本地部署Deepseek

在 VS2022 中本地部署 Deepseek,我们首先需要确保硬件资源的充足,如高性能的 GPU、大容量内存和高速存储等,这是模型稳定运行的基石。如果生成的摘要能够准确概括原文的核心内容,就表明 Deepseek 模型在文本分析方面的功能正常,部署稳定可靠。这对于开发者来说,能够大大提高开发效率,当遇到一些常见的功能实现时,可以借助 Deepseek 模型快速生成基础代码框架,减少手动编写的工作量。在大语言模型的蓬勃发展的当下,Deepseek 凭借其卓越的性能和创新的技术,已然成为该领域的佼佼者。

远程部署调试 运行安装 项目调试 二次开发 项目技术新 持续迭代 部分源码免费分享 1万+

手把手教你学Simulink——基于Simulink的输入输出线性化精确转矩控制

由于IOFL控制律中实时引入了当前状态的反馈(id​,iq​,ωe​),电感的变化被非线性项自动补偿,转矩仅出现微小幅度的波动(< 2%),展现出极强的参数鲁棒性。:电压方程中的耦合项(ωe​Lq​iq​和 −ωe​Ld​id​)仅通过前馈补偿,当转速 ωe​较高时,微小的前馈误差会导致显著的d-q轴电流交叉耦合;其中,ud​,uq​为定子电压,id​,iq​为定子电流,Rs​为定子电阻,Ls​为定子电感,ωe​为电角速度,ψf​为永磁体磁链,p为极对数。(步长 Ts​=10μs,即100ns?

MHD0815的博客 84

小米校招真题解析:KMP算法next数组手算与匹配模拟

字符串匹配是文本处理、搜索引擎与日志分析等场景中的基础操作,而KMP算法通过预处理模式串构建next数组,实现了主串指针不回退的线性复杂度匹配。next数组的定义与计算方式在不同教材和题目中存在差异,理解其失配跳转的本质,是掌握该算法的关键。KMP算法不仅在经典笔试中高频出现,更奠定了多模式匹配、AC自动机等进阶算法的理论基础,工程上广泛用于关键字过滤、特征匹配和序列比对。本文以小米2020校招算法工程师笔试真题为例,完整演示模式串“abacaba”的next数组手算流程、KMP匹配模拟过程,并给出C++与

weixin_28683065的博客 253

软件设计师---计算机系统

软件设计师---计算机系统

我从不打没有准备的仗! 3万+

深入解析KMP算法核心:next数组原理、手算与代码实现

字符串匹配是计算机科学中的基础问题,其核心目标是在一个主文本中高效定位特定模式串。传统暴力匹配算法通过逐个字符比较,一旦失配便回溯重试,导致时间复杂度高达O(n*m),在处理大规模数据时效率低下。KMP算法通过引入next数组这一核心数据结构,实现了匹配过程的智能跳跃。next数组本质上记录了模式串每个位置的最长公共前后缀长度,当发生失配时,算法能根据此信息将模式串滑动到合适位置,避免主串指针回溯,从而将时间复杂度优化至O(n+m)。这种预处理思想在文本编辑器、生物信息学序列分析及搜索引擎等场景中具有重要价

weixin_33797791的博客 337

Android Framework AMS面试题及参考答案

比如,应用 B 的 Activity 如果是 “singleTask” 启动模式,AMS 会查找应用 B 是否有包含该 Activity 的任务栈,若有则将这个任务栈切换到前台,并且清除该 Activity 之上的其他 Activity,实现流畅的跨应用跳转体验。如果一个 Activity 的启动依赖于另一个 Activity 的结果,AMS 会暂停当前 Activity 的部分生命周期操作,等待依赖的 Activity 完成相关操作后,再继续当前 Activity 的生命周期进程。

大模型大数据攻城狮的专栏 1857

大中型超市收银系统(可直接运行)

光步前台收银系统系统功能:商品销售、商品退货、挂单、收银员权限、会员销售、单品取消、整单取消、商品查询、脱机销售、脱机数据上传,基本资料下载,开钱箱、小票打印、收款结算,支持多币种付款方式(现金、储值卡、礼券、微信等),支持多种促销。运行环境:.net 4.0登陆信息用户名:1001 密码:123456内置商品信息,商品编码可输入00001000 - 00010000,测试效果相关功能键F5 结算 F9挂单 F11商品查询 F8退货 Insert单品取消 Del整单取消 F12开钱箱F2 会员 Ctrl+Z退出系统 Home 锁屏 相关源码待公开

KMP算法详解:手算next数组与字符串匹配优化实战

字符串匹配是文本处理与数据检索中的基础操作,面对大规模主串与模式串,朴素算法因指针反复回退导致大量重复比较,效率低下。KMP算法通过预处理模式串生成next数组,利用已匹配部分的最长相等前后缀信息,让主串指针永不回头,实现线性时间复杂度的匹配。其核心在于理解前缀、后缀的概念,以及next数组的构建与失配跳转语义。这一经典算法广泛应用于日志关键字过滤、DNA序列检索、文本编辑器查找等场景,能够显著降低匹配耗时。文章从前后缀定义出发,一步步演示next数组的手算流程,并给出完整的匹配代码,同时辨析不同next数

weixin_29596051的博客 289

VC中sqlite的使用

在VC中对sqlite的使用,实现数据库大批数据的快速插入,读取数据库中的数据在ListCtrl中显示

下一篇: 手算KMP算法nextval数组
Anonymous-
博客等级 码龄10年 11粉丝 13原创
评论 3
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付:10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值