KMP算法

原创已于 2024-11-09 15:43:26 修改 · 163 阅读

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#算法

于 2024-11-07 17:55:47 首次发布

原理

next 数组存放的是当前长度下的最长相同前后缀的长度

next数组的应用

当C和F不匹配时，怎么回退呢？答案是找到上一个

因为上一个肯定是已经匹配完成的字母，我们找到它对应的 next 数组值来指导我们进行下一步操作

那么问题来了，现在 next 数组值 2代表什么呢？它想让我们干什么呢？

2表示当前已经匹配的子字符串 abcab的最长相同前后缀长度是 2，而我们数组下标是从 0️⃣开始的，如果我们按照 2的指示，正好可以跳转到下标 2 的位置（也就是字母C），开始下一次匹配。

前缀的应用场景是匹配串；
而后缀的应用场景是原字符串；
！！！！next 数组记录了我们的最长相同前后缀，在这里派上用场！！！！

我们也就确定了 C 前面的字母已经匹配，可以放心的匹配之后的字母了

求next数组

 for (int right = 1, left = 0; right < needleLength; right++) {
//            定义好两个指针right与left
//            在for循环中初始化指针right为1，left=0,开始计算next数组，right始终在left指针的后面
            while (left > 0 && needle.charAt(left) != needle.charAt(right)) {
//                如果不相等就让left指针回退，到0时就停止回退
                left = next[left - 1];//进行回退操作；
            }
            if (needle.charAt(left) == needle.charAt(right)) {
                left++;
            }
            next[right] = left;
// 这是从 1 开始的

        }
// 循环结束的时候，next数组就已经计算完毕了

KMP算法实现

    class Solution {
    public int strStr(String haystack, String needle) {
//自己敲一下子 前缀表不需要减一的实现方式
        int needleLength = needle.length();
        if (needleLength == 0) return 0;
//        当needle是空字符串时，返回0

        int[] next = new int[needleLength];
//        定义好next数组
        for (int right = 1, left = 0; right < needleLength; right++) {
//            定义好两个指针right与left
//            在for循环中初始化指针right为1，left=0,开始计算next数组，right始终在left指针的后面
            while (left > 0 && needle.charAt(left) != needle.charAt(right)) {
//                如果不相等就让left指针回退，到0时就停止回退
                left = next[left - 1];//进行回退操作；
            }
            if (needle.charAt(left) == needle.charAt(right)) {
                left++;
            }
            next[right] = left;
// 这是从 1 开始的

        }
// 循环结束的时候，next数组就已经计算完毕了


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

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


    }
}