KMP

本文深入解析KMP算法的核心思想及其实现过程,通过具体例子展示如何高效匹配目标串与模式串,同时提供完整的C语言代码实现。文章还介绍了如何通过预处理模式串计算next数组,进一步优化匹配效率。

1. 例子

目标串S:ababcabcacbab

模式串P:abcac

匹配过程:

                     s

           1    ababcabcacbab

                  abcacd

                      j

           2    ababcabcacbab        //KMP算法没有这一趟,再KMP算法中,目标串的指针是不会回溯

                   abcacd

                  01       s 89

            2    ababcabcacbab

                     abcabd

                       j        j


                  0123456s   s

           3    ababcabcacdab        //3并没有再比较红色ab,因为再第2已经比较到了第二个ab

                           abcabd         

                            01j    j              //模式串两个ab重复 abcabd,如果目标串与模式串第二个ab匹配来,说明一定与第一个ab匹配,因此就不用再与第一个ab比较


2.求next[j] = k的算法


next[j] = k中j是模式串指针的当前位置,当模式串 j(5)位置与目标串s(7)位置元素不匹配时,j(5)应该回溯到模式串 k(2)位置(即k表示已经匹配上到元素个数),而目s(7)就地不动(不回溯!)


求数组next[j]的算法如下,它只与模式串有关,与目标串无关

void cal_next(char *p, int *next, int len)
{//important!!  array rangs from 0 to len-1
    int i = -1, j = 0;//i == -1 means back to the first elem of p[];
    next[0] = -1;
    //except first element, next[j]=k means that before j, there are k elem matched, 
    while(j < len)
    {
        if(i == -1 || p[i] == p[j])
        {//if p[j] machted, we know that before j+1, there are i elem matched
            i++;
            j++;
            next[j] = i;
        }
        else
        {//go back;
            i = next[i];
        }
    }
}
//e.g1:   p[]   a b c a b c d e
//    next[j]  -1 0 0 0 1 2 3 0
//e.g2:   p[]   a b a a b c a c
//    next[j]  -1 0 0 1 1 2 0 1


3. KMP算法

int KMP(char* s, char *p, int len)
{   //array starts with 0;
    //p is par_string, s is des_string, len is the length of p[];
	int i = 0, j = 0;//i point to s[], j point to p[]
	while(s[i] != '\0' && j < len)
	{//not meet the end of both arrays
		if(j == -1 || p[j] == s[i])
		{//matched
		    i++;
		    j++;
        }
		else
		{//mismatched
		    j = next[j];
        }
	}
	if(j == len)
	{//all matched!
	    printf("\ni = %d, j = %d, match point = %d\n", i, j, i - j);
		return i - j;
	}
	else
	{//fail to match!
	    printf("no match!\n");
		return -1;
	}
}


4. Test program (C)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 100
int next[N];
void cal_next(char *p, int *next, int len)
{//array rangs from 1 to len-1
    int i = -1, j = 0;//i == 0 is invalid
    next[0] = -1;
    //except first element,
    //next[j]=k means that befor j, there are k-1 elem matched
    while(j < len)
    {
        if(i == -1 || p[i] == p[j])
        {
            i++;
            j++;
            next[j] = i;
        }
        else
        {
            i = next[i];
        }
    }
    //print next[]
    printf(" %s\n", p);
    for(i = 0; i < strlen(p); i++)
    {
        printf("%d", next[i]);
    }
}

int KMP(char* s, char *p, int len)
{   //array starts with 0;
    //p is par_string, s is des_string, len is the length of p[];
	int i = 0, j = 0;//i point to s[], j point to p[]
	while(s[i] != '\0' && j < len)
	{//not meet the end of both arrays
		if(j == -1 || p[j] == s[i])
		{//matched
		    i++;
		    j++;
        }
		else
		{//mismatched
		    j = next[j];
        }
	}
	if(j == len)
	{//all matched!
	    printf("\ni = %d, j = %d, match point = %d\n", i, j, i - j);
		return i - j;
	}
	else
	{//fail to match!
	    printf("\n miss match!\n");
		return -1;
	}
}

int main()
{
    char *p = "abcabcde";//par_string
    char *s = "abcdabceabcabcdefabc";//des_string
    cal_next(p, next, strlen(p));
    KMP(s, p, strlen(p));
    return 0;
}


reference  click here

考虑柔性负荷的综合能源系统低碳经济优化调度【考虑碳交易机制】(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕“考虑柔性负荷的综合能源系统低碳经济优化调度”展开,重点研究在碳交易机制下如何实现综合能源系统的低碳化与经济性协同优化。通过构建包含风电、光伏、储能、柔性负荷等多种能源形式的系统模型,结合碳交易成本与能源调度成本,提出优化调度策略,以降低碳排放并提升系统运行经济性。文中采用Matlab进行仿真代码实现,验证了所提模型在平衡能源供需、平抑可再生能源波动、引导柔性负荷参与调度等方面的有效性,为低碳能源系统的设计与运行提供了技术支撑。; 适合人群:具备一定电力系统、能源系统背景,熟悉Matlab编程,从事能源优化、低碳调度、综合能源系统等相关领域研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标:①研究碳交易机制对综合能源系统调度决策的影响;②实现柔性负荷在削峰填谷、促进可再生能源消纳中的作用;③掌握基于Matlab的能源系统建模与优化求解方法;④为实际综合能源项目提供低碳经济调度方案参考。; 阅读建议:建议读者结合Matlab代码深入理解模型构建与求解过程,重点关注目标函数设计、约束条件设置及碳交易成本的量化方式,可进一步扩展至多能互补、需求响应等场景进行二次开发与仿真验证。
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值