KMP

最新推荐文章于 2024-11-16 09:45:51 发布

小马过河5239

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分类专栏：数据结构与算法

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数据结构与算法专栏收录该内容

28 篇文章

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本文深入解析了KMP算法，一种高效的字符串匹配算法。通过对比蛮力匹配，详细介绍了KMP算法的工作原理，包括next表的构造及其在模式匹配中的应用。文章提供了算法实现代码，并分析了其时间复杂度，为读者提供了理解和应用KMP算法的全面指南。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1、蛮力匹配：
版本1：

这里写图片描述

版本2：
这里写图片描述

效率分析：

最好情况：O(m)
最坏情况：O(m * n)

2、KMP算法

算法

这里写图片描述

next表实例
next表构造(仅取决于模式串)

哨兵 $n e x t [0] = - 1;$
$n e x t [j + 1] < = n e x t [j] + 1$
当且仅当 $P [j] = = P [n e x t [j]]$ 时取等号
当 $P [j]! = P [n e x t [j]]$ ,有
复杂度分析
最坏情况： $O (n)$

改进
这里写图片描述

LeetCode 28

int* buildNext(string str)
{
	int m = str.size(), j = 0;
	int *N = new int[m];
	int t = N[0] = -1;
	while (j < m - 1) {
		if (0 > t || str[j] == str[t]) {
            N[++j] = ++t;			
		}
		else
			t = N[t];
	}
	return N;
}

int match(string str1, string str2) {
	int *next = buildNext(str1);
	int n = str2.size(), i = 0;
	int m = str1.size();
	int j = 0;
	while (i < n) {
		if (0 > j || str2[i] == str1[j]) {
			i++;
			j++;
		}
		else
			j = next[j];
        if(j == m)
        {
            delete[] next;
            return i - j;
        }
	}	
    return -1;    
}
int strStr(string haystack, string needle) {
         if (haystack.empty() && needle.empty())
            return 0;
        if (needle.size() == 0)
            return 0;
        if (haystack.size() < needle.size())
            return -1;
        return match(needle, haystack);        
    }

参考:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/34905259
https://leetcode.com/problems/word-break/description/
http://wiki.jikexueyuan.com/project/kmp-algorithm/define.html
https://leetcode.com/problems/implement-strstr/description/