KMP算法比较次数

主串T = “abaabaabcabaabc”,模式串S=“abaabc”,采用KMP算法匹配,到匹配成功为止,比较次数是:
序号: 1 2 3 4 5 6
模式串:a b a a b c
next[j]: 0 1 1 2 2 3
关于next数组求法
前两位为0、1,后面比如第3位,则比较前2个字符串的前后缀公共子串最大长度,比如最后一个c位置,abaab,前缀最大ab,后缀也也是ab,(每个位置结果+1)结果为3。
第一趟:
查看第一趟结束,比较到6号的c,滑动模式串到3号和主串T的6号比。
最终匹配两趟成功,共比较了10次。

下面是Java实现KMP算法和BF算法,并统计比较次数的代码: ```java public class StringMatching { // 计算next数组 public static void getNext(String pattern, int[] next) { int j = 0; int k = -1; next[0] = -1; while (j < pattern.length() - 1) { if (k == -1 || pattern.charAt(j) == pattern.charAt(k)) { j++; k++; next[j] = k; } else { k = next[k]; } } } // KMP算法 public static int kmp(String text, String pattern, int[] next, int[] comparisonCount) { int i = 0; int j = 0; while (i < text.length() && j < pattern.length()) { comparisonCount[0]++; if (j == -1 || text.charAt(i) == pattern.charAt(j)) { i++; j++; } else { j = next[j]; } } if (j >= pattern.length()) { return i - pattern.length(); } else { return -1; } } // BF算法 public static int bf(String text, String pattern, int[] comparisonCount) { for (int i = 0; i <= text.length() - pattern.length(); i++) { int j; for (j = 0; j < pattern.length(); j++) { comparisonCount[0]++; if (text.charAt(i + j) != pattern.charAt(j)) { break; } } if (j == pattern.length()) { return i; } } return -1; } public static void main(String[] args) { String text = "ABABDABACDABABCABAB"; String pattern = "ABABCABAB"; // 统计KMP比较次数 int[] kmpComparisonCount = new int[1]; int[] next = new int[pattern.length()]; getNext(pattern, next); int kmpIndex = kmp(text, pattern, next, kmpComparisonCount); System.out.println("KMP算法配位置: " + kmpIndex); System.out.println("KMP算法比较次数: " + kmpComparisonCount[0]); // 统计BF比较次数 int[] bfComparisonCount = new int[1]; int bfIndex = bf(text, pattern, bfComparisonCount); System.out.println("BF算法配位置: " + bfIndex); System.out.println("BF算法比较次数: " + bfComparisonCount[0]); } } ``` ### 代码解释: 1. **getNext方法**:用于计算KMP算法中的`next`数组,该数组是KMP算法的核心,用于记录模式串中每个位置之前的子的最长公共前后缀长度。 2. **kmp方法**:实现了KMP算法,在比较过程中,使用`comparisonCount`数组来统计比较次数。 3. **bf方法**:实现了BF算法,同样使用`comparisonCount`数组来统计比较次数。 4. **main方法**:定义了文本模式串,分别调用KMP算法和BF算法,并输出配位置和比较次数
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