KMP 算法研究

最新推荐文章于 2024-11-16 09:45:51 发布

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本文深入讲解了KMP算法的核心概念及实现过程，包括next数组的意义及其计算方法，并通过具体实例展示了如何利用KMP算法进行字符串匹配。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

定义：

（1）next[0]= -1 意义：任何串的第一个字符的模式值规定为-1。

（2）next[j]= -1 意义：模式串T中下标为j的字符，如果与首字符

相同，且j的前面的1—k个字符与开头的1—k

个字符不等（或者相等但T[k]==T[j]）（1≤k<j）。

如：T=”abCabCad”则 next[6]=-1，因T[3]=T[6]

（3）next[j]=k 意义：模式串T中下标为j的字符，如果j的前面k个

字符与开头的k个字符相等，且T[j] != T[k] （1≤k<j）。

即T[0]T[1]T[2]。。。T[k-1]==

T[j-k]T[j-k+1]T[j-k+2]…T[j-1]

且T[j] != T[k].（1≤k<j）;

(4) next[j]=0 意义：除（1）（2）（3）的其他情况。

具体的算法如下：

/**
*

定义：

（1）next[0]= -1 意义：任何串的第一个字符的模式值规定为-1。

（2）next[j]= -1   意义：模式串T中下标为j的字符，如果与首字符

相同，且j的前面的1—k个字符与开头的1—k

个字符不等（或者相等但T[k]==T[j]）（1≤k<j）。

如：T=”abCabCad” 则 next[6]=-1，因T[3]=T[6]

（3）next[j]=k    意义：模式串T中下标为j的字符，如果j的前面k个

字符与开头的k个字符相等，且T[j] != T[k] （1≤k<j）。

                       即T[0]T[1]T[2]。。。T[k-1]==

T[j-k]T[j-k+1]T[j-k+2]…T[j-1]

且T[j] != T[k].（1≤k<j）;

(4) next[j]=0   意义：除（1）（2）（3）的其他情况。

*/
#include<iostream>
#include <string.h>
using namespace std;

class test
{
public:
     void getNext(const char* T, int size, int* next) {
       int i=0;
       int j=-1;
       for (int t = 0; t < size; t++) {
         next[t] = -9;
       }
       next[0] = -1;
       for (i=1;i<size;i++) {
           if (T[i] == T[0]) {
             int index = compare(T, i+1);
             if ( index == -1) {
               next[i] = -1;
             } else if (T[index] == T[i]) {
               next[i] = -1;
             } else {
               cout << "===="<< index << endl;
               next[i] = index;
             }
           } else {
             int index = compare(T, i+1);
             if (index ==-1) {
               next[i]= 0;
             } else if (T[index] != T[i]){
               next[i]=index;
               cout << "!=="<< index << endl;
             } else {
               next[i]=0;
             }
           }
       }
}

int compare(const char* T, int size) {
    int i=0;
    int k;
    for (k=size - 2; k > 0; k--) {
      int flag = 0;
      for (i=0;i< k;i++) {
        if (T[i] != T[size - 1 - k + i]) {
          flag = 1;
          break;
        }
      }
      if (flag == 0) {
        return k;
      }
    }
    return -1;
}
};
int main()
{
//const char* T= "ababcaabc";
//char* T= "abCabCad";
//const char* T= "abcabd";
const char* T= "AAAAAAAAAAB";
test t;
int a = 0;
int* next = new int[strlen(T)];
t.getNext(T, strlen(T), next);
for (int p = 0; p< strlen(T);p++) {
    cout<<next[p]<<endl;
}
const char* S = "abcabcabdabcabda";
int j = 0;
int i = 0;
while (i < strlen(S)) {
    cout <<"i=="<< i << "j=="<< j<< endl;
    if (S[i] == T[j]) {
      j++;
      i++;
    } else {
      int n= next[j];
      cout << "n==" <<n << "j=="<< j<< endl;
      if (n == -1) {
        j = 0;
        i++;
      } else if (n == 0) {
        j = 0;
      } else {
        j = n;
      }
    }
    if (j == strlen(T)) {
      cout << "mach!!"<< endl;
      j=0;
    }
}
delete next;
return 0;
}