KMP-类型总结

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本文详细介绍了KMP算法的原理及实现方法，提供了三种不同的C++实现方式，并展示了如何使用KMP算法来查找一个字符串是否包含另一个字符串作为子串。

KMP:

目的：判断主串是否是模板字符串的子字符串

这里介绍三种方式写KMP:

方式一：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
char s[10001];
int nex[10001];
int KMP(int len)
{
	int j;
	nex[1]=j=0;
	for(int i=2;i<=len;i++)
	{
		while(j&&s[j+1]!=s[i]) j=nex[j];
		if(s[j+1]==s[i]) ++j;
		nex[i]=j;
	}
	for(int i=1;i<=len;i++)
	cout<<s[i]<<" ";
	cout<<endl;
	for(int i=1;i<=len;i++)
	cout<<nex[i]<<" ";
	cout<<endl;
}
int main()
{
	int n,len;
	cout<<"please input n:"<<endl;
	cin>>n;
	while(n--)
	{
		memset(nex,0,sizeof(nex));
		cin>>s+1;
		len=strlen(s+1);
		KMP(len);
	}
}



方式二：
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
char s[10001];
int nex[10001];
int KMP(int len)
{
	int j;
	nex[1]=j=0;
	for(int i=2;i<=len;i++)
	{
		if(j==0||s[j+1]==s[i]) 
		{
			j++;i++;
			nex[i]=j;
		}
		else
		{
		 j=nex[j];	
		} 
	}
	for(int i=1;i<=len;i++)
	cout<<s[i]<<" ";
	cout<<endl;
	for(int i=1;i<=len;i++)
	cout<<nex[i]<<" ";
	cout<<endl; 
}
int main()
{
	int n,len;
	cout<<"please input n:"<<endl;
	cin>>n;
	while(n--)
	{
		memset(nex,0,sizeof(nex));
		cin>>s+1;
		len=strlen(s+1);
		KMP(len);
	}
}

方式三：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
char s[10001];
int nex[10001];
int KMP(int len)
{
	int j;
	nex[1]=j=0;
	for(int i=2;i<=len;i++)
	{
		if(j==0||s[j+1]==s[i]) 
		{
			++j,i++;
			if(s[j+1]==s[i]) nex[i]=j;//对nex进行再度升级
			else nex[i]=nex[j];
		}
		else
		{
		 j=nex[j];	
		} 
	}
	for(int i=1;i<=len;i++)
	cout<<s[i]<<" ";
	cout<<endl;
	for(int i=1;i<=len;i++)
	cout<<nex[i]<<" ";
	cout<<endl; 
}
int main()
{
	int n,len;
	cout<<"please input n:"<<endl;
	cin>>n;
	while(n--)
	{
		memset(nex,0,sizeof(nex));
		cin>>s+1;
		len=strlen(s+1);
		KMP(len);
	}
}

那么主串与模板字符串如何比较尼？

int f(int len,int len1)//len:模式串长度；len1:主串长度
{
     int j=1;//注意j的值
     for(int i=1;i<=len;i++)
     {
      while(j&&s[i]!=s1[j]) j=nex[j];
     	if(s[i]==s[j]) ++j;
     	if(j>len1)
     	{
     	   cout<<"j: "<<j<<"len: "<<len<<endl;
     	   flag=1;
     	   break;	
		}
	 }
	 if(flag) cout<<"YES"<<endl;
	 else cout<<"NO"<<endl;
}

OK！让咱们一起看下方式一的完整程序：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
char s[10001],s1[10001];
int nex[10001],flag;
int KMP(int len)
{
	int j;
	nex[1]=j=0;
	for(int i=2;i<=len;i++)
	{
		while(j&&s[j+1]!=s[i]) j=nex[j];
		if(s[j+1]==s[i]) ++j;
		nex[i]=j;
	}
	for(int i=1;i<=len;i++)
	cout<<s[i]<<" ";
	cout<<endl;
	for(int i=1;i<=len;i++)
	cout<<nex[i]<<" ";
	cout<<endl; 
}
int f(int len,int len1)
{
     int j=1;
     for(int i=1;i<=len;i++)
     {
     	while(j&&s[i]!=s1[j]) j=nex[j];
     	if(s[i]==s[j]) ++j;
     	if(j>len1)
     	{
     	   cout<<"j: "<<j<<"len1: "<<len1<<endl;
     	   flag=1;
     	   break;	
		}
	 }
	 if(flag) cout<<"YES"<<endl;
	 else cout<<"NO"<<endl;
} 
int main()
{
	int n,len;
	cout<<"please input n:"<<endl;
	cin>>n;
	while(n--)
	{
		flag=0;
		memset(nex,0,sizeof(nex));
		cout<<"input the model string:"<<endl;
		cin>>s+1;
		len=strlen(s+1);
		KMP(len);
		cout<<"input the main string:"<<endl;
		cin>>s1+1;
		int len1=strlen(s1+1);
		f(len,len1); 
	}
}