快速KMP算法

本文详细介绍了两种经典的字符串匹配算法——BF算法和KMP算法。BF算法通过逐个比较字符来实现简单直接的匹配过程,而KMP算法则通过预处理模式串构造next数组,避免重复比较,提高匹配效率。

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      BF算法是普通的模式匹配算法,BF算法的思想就是将目标串S的第一个字符与模式串P的第一个字符进行匹配,若相等,则继续比较S的第二个字符和P的第二个字符;若不相等,则比较S的第二个字符和P的第一个字符,依次比较下去,直到得出最后的匹配结果。

 代码实现如下:

int BFMatch(char *s,char *p){
    int i,j;
    i=0;
    while(i<strlen(s)){
        j=0;
        while(s[i]==p[j]&&j<strlen(p)){
            i++;
            j++;
        }
        if(j==strlen(p))
            return i-strlen(p);
        i=i-j+1;           
    }
    return -1;    
} 
          KMP算法是一种改进的字符串匹配算法,又称它为克努特--莫里斯--普拉特操作(简称KMP算法)。KMP算法的关键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。具体实现就是实现一个next()函数,函数本身包含了模式串的局部匹配信息。在KMP算法中,为了确定在匹配不成功时,下次匹配时j的位置,引入了next[]数组,next[j]的值表示P[0...j-1]中最长后缀的长度等于相同字符序列的前缀。

  对于next[]数组的定义如下:

 1) next[j] = -1  j = 0

 2) next[j] = max(k): 0<k<j   P[0...k-1]=P[j-k,j-1]

 3) next[j] = 0  

   即next[j]=k>0时,表示P[0...k-1]=P[j-k,j-1]

 因此KMP算法的思想就是:在匹配过程称,若发生不匹配的情况,如果next[j]>=0,则目标串的指针i不变,将模式串的指针j移动到next[j]的位置继续进行匹配;若next[j]=-1,则将i右移1位,并将j置0,继续进行比较。

代码实现如下:

int KMPMatch(char *s,char *p){
    int next[100];
    int i,j;
    i=0;
    j=0;
    getNext(p,next);
    while(i<strlen(s)){
        if(j==-1||s[i]==p[j]){
            i++;
            j++;
        }
        else{
            j=next[j];       
        }
        if(j==strlen(p))
            return i-strlen(p);
    }
    return -1;
}





        

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