KMP 算法实现

求一个字符串中是否包含另一个字符串；
最直接的办法就是通过朴素匹配法，其时间复杂度为O(n*m)

public int indexOf(String source, String pattern) {
    int i = 0, j = 0;
    int sLen = source.length(), pLen = pattern.length();
    char[] src = source.toCharArray();
    char[] ptn = pattern.toCharArray();
    while (i < sLen && j < pLen) {
        if (src[i] == ptn[j]) {
            // 如果当前字符匹配成功,则将两者各自增1,继续比较后面的字符
            i++;
            j++;
        } else {
            // 如果当前字符匹配不成功,则i回溯到此次匹配最开始的位置+1处,也就是i = i - j + 1
            // (因为i,j是同步增长的), j = 0;
            i = i - j + 1;
            j = 0;
        }
    }
    // 匹配成功,则返回模式字符串在原字符串中首次出现的位置;否则返回-1
    if (j == pLen)
        return i - j;
    else
        return -1;
}

 

另一种高效的方法就是KMP算法，难点在于求模式匹配，具体的实现如下：

public class KMPTest {

    /**
     * 求出一个字符数组的next数组
     * @param t 字符数组
     * @return next数组
     */
    public static int[] getNextArray(char[] t) {
        int[] next = new int[t.length];
        next[0] = -1;
        next[1] = 0;
        int k;
        for (int j = 2; j < t.length; j++) {
            k = next[j - 1];
            while (k != -1) {
                if (t[j - 1] == t[k]) {
                    next[j] = k + 1;
                    break;
                } else {
                    k = next[k];
                    next[j] = 0;  //当k==-1而跳出循环时，next[j] = 0，否则next[j]会在break之前被赋值
                }
            }
        }
        return next;
    }
    
    // 新的求前缀后缀的方法
    public int[] getNext(char[] t){
        int[] next = new int[t.length+1];
        int j = 0, k= 0;
        next[0] = -1;
        while(j < t.length-1){
            if(k == -1 || t[k] == t[j]){
                j++;
                k++;
                next[j] = k;
            }else
                k = next[k];
        }
    }


    public static int kmpMatch(String s, String t) {
        char[] s_arr = s.toCharArray();
        char[] t_arr = t.toCharArray();
        int[] next = getNextArray(t_arr);
        int i = 0, j = 0;
        while (i < s_arr.length && j < t_arr.length) {
            if (j == -1 || s_arr[i] == t_arr[j]) {
                i++;
                j++;
            } else
                j = next[j];
        }
        if (j == t_arr.length)
            return i - j;
        else
            return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(kmpMatch("abcabaabaabcacbhgfgghft", "abc"));
    }
}