KMP与Z函数

本文详细介绍了KMP算法的原理与应用,包括如何利用前缀函数π(i)进行字符串匹配,以及KMP算法的时间复杂度。同时,文章提到了Z函数,解释了其通过计算最长公共前缀实现字符串匹配的机制,并给出了扩展KMP算法的思想和代码实现。通过这两个算法,可以高效地解决字符串在另一个字符串中出现的位置问题。

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本文中所有的 string 建议换成 char*。
温馨提示,全是干货,证明从略。
问题是这样的:
两个字符串 AAABBB,求出 BBBAAA 的所有出现。
例如:
A=abcdabcdabcdA=\texttt{abcdabcdabcd}A=abcdabcdabcd
B=abcdB=\texttt{abcd}B=abcd
那么 BBBAAA 中一共有三个出现,分别是 000444,和 888

解法一:暴力

跟我说,暴力nb!
不用多说了,一位位匹配。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
   
   
	string a,b;
	cin>>a>>b;
	for(int i=0;i<a.size()-b.size()+1;i++)
	{
   
   
		bool flag=true;
		for(int j=0;j<b.size();j++)
			if(a[i+j]!=b[j])
				flag=false;
		if(flag) printf("%d\n",i);
	}
	return 0;
}

时间复杂度 O(∣A∣∣B∣)O(|A||B|)O(AB)
适用于比较小的数据。

解法二:KMP(1)

那么比较大的数据呢?
KMP
KMP=Knuth+Morris+PrattKMP=Knuth+Morris+PrattKMP=Knuth+Morris+Pratt
该算法就是这三个人于 1997 年共同发布。

我们用两个指针 iiijjj 表示 Ai−j+1...iA_{i-j+1...i}Aij+1...iB1...jB_{1...j}B1...j 完全相等。当 Ai+1=Bj+1A_{i+1}=B_{j+1}A

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