kmp算法实现--详细注释

最新推荐文章于 2025-06-22 16:00:14 发布

VioletEvergarden

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CC 4.0 BY-SA版权

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/VioletEvergarden/article/details/83143880

本文深入讲解KMP算法的核心思想及其实现过程，包括next数组的定义与作用，以及如何通过KMP算法进行字符串匹配，附带完整代码示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

kmp算法主要思想为：避免主字符串的回溯，减少子字符串的回溯，利用子字符串的自身已知信息，通过最大相等前缀和后缀的长度定义next数组，从而为子字符串的回溯提供位置信息。

以下是next数组的定义方式：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void getnext(char *t, int *next)
{
	int j = 0, k = -1;
	int m;
	m = strlen(t);

	next[0] = -1;
	while(j < m-1)
	{
		if(k == -1 || t[k] == t[j])		//向前匹配；
		{
			j++;
			k++;
			next[j] = k;			//为next数组赋值；
		}
		else
			k = next[k];		//往前回溯；
	}
}

定义完next数组之后，再实现kmp匹配的过程，最后建立主函数进行测试：

int kmpmatch(char *s, char *t)
{
	int i = 0, j = 0;
	int n = strlen(s);
	int m = strlen(t);
	int *next = new int[m+1];
	getnext(t, next);
	while(i < n && j < m)
	{
		if(j == -1 || s[i] == t[j])        //满足条件则向下一个字符匹配；
		{
			j++;
			i++;
		}
		else
			j = next[j];    //子字符串向前回溯；主字符串下标不变；
	}
	if(j >= m)
		return i - m;        //返回子字符串在主字符串中第一次出现的位置；
	else
		return -1;            //没有找到则返回-1；
}

int main()
{
	char *str = "ababcabcacb";
	char *ptr = "abcac";
	cout << str << endl << ptr << endl;
	int result = kmpmatch(str, ptr);
	if(result == -1)
		cout <<"没有匹配结果" << endl;
	else
		cout << "在第 " << result+1 << " 个字符位置首次出现" << endl;
	return 0;
}

上面提供的主要为代码的实现，有关具体思想的解析，提供一位大佬的博客链接以作参考：

https://blog.youkuaiyun.com/starstar1992/article/details/54913261

这个算法可能初看不太容易理解，但是只要耐心细致地了解原理，推演过程，掌握要点后就会变得简单。