KMP（2）

最新推荐文章于 2025-04-16 01:34:35 发布
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分类专栏： 算法 中级算法
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_37236745/article/details/81662493
本文介绍了KMP算法中next数组的优化计算方法，通过理解next数组描述的前缀字符串之间的关系，利用最长后缀关系进行递推求解。同时，文章提供了完整的C++代码实现，包括如何在找到一个完整匹配后继续进行KMP匹配，以找出所有可能的匹配位置。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

求next数组（暴力版本）
Next[0] = -1
Next[1] = 0
For i = 2...P.len
    Next[i] = 0;
    For j = i - 1...1
        If P[1...j] == P[i - j + 1...i]//P[1.
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KMP算法之我见(NEXT数组的递归解析)
hyfine
12-19 1408
通过根据next[j]求解next[j+1]的详细过程解析next数组的快速求法 一、已知条件：next[j] = k，匹配图如下： 设当前失配点为Pj，则下一次在该位置与主串比较的字符是Pk。且可知信息：   二、求next[j+1]。即若当前失配点为Pj+1，求下一次该移动到此位置与主串比较的字符序列。 通过next数组的含义可知，next[j+1]等于串P0P1…Pj-1P
KMP算法next数组生成中k=next[k]解释
BaiDingLT的博客
04-09 8365
本文适用于读者对KMP算法有一定的了解void initNextArray(string p){ int k = -1; int j = 0; next[0] = -1; while(j < p.size()-1){ if(k == -1 || p[k] == p[j]) next[++j] = ++k; els
next[j]的理解
weixin_33851429的博客
02-25 1150
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> ...
KMP算法中关于next数组的j=next[j]理解
李闰土的博客
04-21 7187
这篇文章是在oneNote上写的，小弟不懂oneNote怎么转成md，所以只能笨办法截屏上来了。。。觉得看的费劲的可以找我要原本 联系方式邮箱： 770486267@qq.com ————————–图一图二分割线———————————————– —————图二图三分割线（记得和上图对齐..）—————————— 另： 附上本人KMP算法(C语言版) void g...
c语言数据结构kmp中next计算,数据结构——关于KMP算法中next函数的详细解析
weixin_35951275的博客
05-22 2461
以前看到数据结构中字符串的模式匹配时，花了半天的时间，才把KMP算法中的next函数整明白了，结果过了几天在看到这时，只记得next[j+1]=next[j]+1，但是有时候能套公式正确算出，有时候就算不对，因此今天再从新理一遍思路，顺便记录下来，防止哪天脑子再短路了，又不知道怎么求解的了。算法先看看next数据值的求解方法位序 1 2 3 4 5 6 7 ...
KMP算法
最新发布
Rhett_Butler0922的博客
04-16 1182
KMP算法的核心在于避免重复比较。当在主字符串中匹配模式串时，如果某次匹配失败，朴素算法会将模式串回溯到开头，重新从主字符串的下一个位置开始匹配。而KMP算法通过预处理模式串，计算一个部分匹配表（也叫next数组），记录在匹配失败时模式串应该跳转到的位置，从而跳过不必要的比较。假设我们有：朴素算法会逐一比较：KMP算法的优化在于：当匹配失败时，利用模式串 PPP 的信息，决定模式串的指针应该回退到哪里，而不是简单地从头开始。部分匹配表是KMP算法的核心数据结构，它记录了模式串中每个位置的前缀和后缀的最长公共
KMP算法记录
qtvb1987的专栏
11-16 365
设主串T为'abaabaabcabaabc',模式串S为'abaabc'。采用KMP算法进行匹配，到匹配成功时为止，在匹配过程中进行的单个字符间的比较次数是多少次？由于第一次匹配 第6个字符不匹配(移动位数=已匹配的字符数-对应的部分匹配值（对应匹配字符的长度）下标)前面的ab不需要匹配了所以不算次数。第三次匹配 后面的 abc依次匹配 3次，一共得 6+1+3=10。得到 已匹配的字符数为5，对应的部分匹配值为 ab 长度为2。所以 在匹配过程中进行的单个字符间的比较次数是10次。
KMP 算法详解
这里是阿安的博客
04-22 5万+
KMP算法是一种高效的字符串匹配算法，算法名称取自于三位共同发明人名字的首字母组合。该算法的主要使用场景就是在字符串（也叫主串）中的模式串（也叫子串）定位问题，常见的有“求子串出现的起始位置”、“求子串的出现次数”等。
KMP算法—终于全部弄懂了
热门推荐
dark_cy的博客
03-22 43万+
详细讲解KMP算法，并对难点 k=next[k] 这条语句重点描述
KMP.rar_KMP_KMP 串匹配_KMP 支持通配符
09-23
《KMP算法与通配符支持在字符串匹配中的应用》 KMP算法，全称Knuth-Morris-Pratt算法，是一种高效的字符串匹配算法，它由Donald Knuth、James H. Morris和 Vaughan Pratt三位学者于1977年提出。在计算机科学中，...
kmp.rar_KMP
09-20
2. **主循环匹配**：从文本串的起始位置和子串的第一个字符开始比较。如果两者相等，那么移动文本串和子串的指针；如果不等，根据部分匹配表的值决定如何移动子串指针。如果next[i-1]不为0，那么将子串指针移到next...
kmp.rar_KMP_kmp open_openmp_并行_并行串匹配
09-14
《OpenMP实现KMP并行串匹配》 在信息技术领域，字符串匹配算法是核心问题之一，广泛应用于文本处理、搜索引擎、生物信息学等多个领域。KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法作为经典的字符串匹配算法，以其高效的性能受到...
扩展KMP算法(Extend KMP)
12-31
扩展kmp既是求模式串和主串的每一个后缀的最长公共前缀 即令s[i]表示主串中以第i个位置为起始的后缀，则B[i]表示s[i]和模式串的最长公共前缀 显然KMP是求s[i]=模式串长度的情况，所以，扩展KMP是对KMP的拓展 像求KMP...
图解KMP算法，带你彻底吃透KMP
qq_43869106的博客
01-23 9万+
KMP算法一直是一个比较难以理解的算法，本篇文章主要根据《大话数据结构》中关于KMP算法的讲解，结合自己的思考，对于KMP算法进行一个比较详细的解释。
求解同余方程
mathor的博客
09-28 8658
前置知识 a,ba,ba,b对mmm取模的结果相同，记为a≡b(mod m)a\equiv b(mod\ m)a≡b(mod m)，即a mod m==b mod ma\ mod\ m == b\ mod\ ma mod m==b mod m 如果a≡b(mod m)a\equiv b(m...
小和问题
mathor的博客
11-01 6381
描述 在一个数组中，每一个数左边比当前数小的数累加起来，叫做这个数组的小和。求一个数组的小和。 例子 [1,3,4,2,5] 1左边比1小的数：没有 3左边比3小的数：1 4左边比4小的数：1,3 2左边比2小的数：1 5左边比5小的数：1,3,4,2 所以小和为1+1+3+1+1+3+4+2=16 解题思路 如果直接用两层for循环扫，时间复杂度是O(n2)O(n^2)O(n2)，但是可以通过归...
二分查找与二分答案（1）
mathor的博客
08-13 1848
 我们在写程序的时候，经常会遇到这样一类问题：在一个数组中查找一个数是不是存在。比如在下图的数组中，查找8是不是存在：  如果不要求效率，我们最一般的查找方法就是顺序查找，依次查看a[0], a[1], …, a[n-1]，检查是不是等于8。这样对于长度为n的数组，平均查找长度是n/2  如果数组是有序的，比如是递增的，就像上图[1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 1...
图的常见算法
mathor的博客
11-06 1799
图的表示方式 图是由一系列点和边的集合构成的，一般有邻接矩阵和邻接表两种表示方式，c/c++可以看我的这篇文章：搜索(1) 这篇文章主要讲java语言中图的相关算法。首先看一下图结构的代码： class Node {//点集 public int value; public int in;//入度 public int out;//出度 public ArrayList&lt;Node&g...
floyd算法
mathor的博客
11-02 1635
floyd floyd算法解决的问题是在图中找到从i号结点到j号结点最短路径值（边的权值）的问题，核心代码就下面四行 for(int k = 0;k &lt; n;k++) for(int i = 0;i &lt; n;i++) for(int j = 0;j &lt; n;j++) dp[i][j] = Math.min(dp[i][j],dp[i...
KMP算法2
03-09
### KMP算法的概念 KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法是一种高效的字符串匹配算法，用于在一个文本串S里查找一个模式串P的位置。该算法通过预处理模式串构建部分匹配表（Partial Match Table, PMT），也称为`next`数组来减少不必要的字符比较次数[^1]。 ### KMP算法与BF算法的区别 相较于暴力（Brute Force, BF）算法逐位移动并逐一比较的方式，当遇到不匹配情况时，KMP利用已经匹配的信息决定下一次应该跳过多少个字符继续比较而不是简单地将模式串向右滑动一位。这种方式显著提高了效率，尤其是在面对大量重复子结构的情况下。 ### 部分匹配表（Next数组） #### Next数组的作用 为了实现上述功能，KMP引入了一个重要的辅助数据结构——`next`数组。这个数组记录着对于给定长度的前缀，在发生失配之后应当转移到哪个状态去尝试重新匹配下一个可能的成功位置。具体来说： - 对于任意索引i处的字符p[i]，如果它前面存在最长相等前后缀，则`next[i]`等于此公共前后缀的长度；否则为0。 - 特殊情况下，`next[0]=-1`表示第一个字符之前没有任何有效信息可以用来加速搜索过程[^2]。 #### 构建Next数组的方法 构建`next`数组的过程实际上是对模式串自身的某种形式上的动态规划求解最大相同前后缀问题。其核心在于维护两个指针j和k分别指向当前正在考察的目标位置以及上一步找到的最大相同前后缀结尾后的起始位置，并根据两者所指示字符间的关系调整它们之间的相对距离直至遍历完整个模式串为止。 ```python def build_next(pattern): next_array = [-1] * len(pattern) k = -1 for i in range(1, len(pattern)): while k != -1 and pattern[k + 1] != pattern[i]: k = next_array[k] if pattern[k + 1] == pattern[i]: k += 1 next_array[i] = k return next_array ``` ### KMP算法的具体流程 基于准备好的`next`数组，实际执行字符串匹配操作就变得非常直观了：初始化两个游标s和t分别代表源字符串中的当前位置和目标模式串内的对应偏移量；每当发现一处完全吻合的部分即意味着找到了一个新的合法实例；而一旦检测到冲突则依据预先计算得到的结果迅速定位至最有可能成功的候选起点继续试探下去直到完成整个扫描周期或者提前终止条件被触发。 ```python def kmp_search(text, pattern): n_text = len(text) m_pattern = len(pattern) # 获取pattern对应的next数组 next_arr = build_next(pattern) s = t = 0 while s < n_text and t < m_pattern: if text[s] == pattern[t]: s += 1 t += 1 elif next_arr[t] == -1: s += 1 else: t = next_arr[t] if t >= m_pattern: return s - m_pattern else: return -1 ``` ### KMP算法的时间复杂度分析 由于每次失败后都能借助已知信息快速前进若干步而非仅仅挪动一点点，因此理论上讲KMP能够在O(n+m)时间内解决问题其中n是待查序列总长m则是模板本身大小这使得它成为解决此类任务的理想选择之一特别是针对那些具有高度规律性的输入样本而言更是如此。
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