KMP算法——基于java实现

一、子串的比较

1.匹配到f发现配对失败，但f前面的子串：abeab有最大长度为2的前缀和后缀（ab）,所以回退到位置2。

前缀：包含首字母，不含尾字母

后缀：包含尾字母，不含首字母

如：aabaaf

前缀：a,aa,aab,aaba,aabaa

后缀：f,af,aaf,baaf,abaaf

则前缀和后缀相等为0。

2.为什么要考虑前缀和后缀呢？

        答：先看刚刚的abeabf，你发现f的前面有ab,而整个子串的开头也有ab，当f不匹配时，前面2个字母是曾经匹配过了，不需要再从头开始匹配，这就是前缀和后缀的用武之地。

二、如何构建next数组

1.  (1)初始化next[0]=0,j=0,i=1

     (2)如果P[j]==P[i],则next[i]=j+1,i++,j++ 

        

2.（1）如果P[j] != P[i]

        则将j指向前一位置的next对应的值，即j=next[j-1]

      (2)重复进行，直到P[j]==P[i]或者j==0

     (3)如果j==0,P[j]和P[i]还是不等，则next[i]=0,i往后移，j不变。

三、代码实现

求next

    public static  int [] getNext(String str){
        int next[]=new int[str.length()];
        next[0]=0;
        for(int j=0,i=1;i<str.length();i++){
            while (j>0 && str.charAt(j)!=str.charAt(i)){
               j=next[j-1];
            }
            if (str.charAt(j)==str.charAt(i)){
               j++;
            }
            next[i]=j;
        }
        return next;
    }

 匹配

 

public static int KMP_compare(String str,String dest,int []next){
        for (int i = 0,j=0; i < str.length(); i++) {
            //匹配不成功
            while(j>0 && str.charAt(i)!=dest.charAt(j)){
                j=next[j-1];
            }
            //匹配成功
            if (str.charAt(i)==dest.charAt(j)){
                j++;
            }
            //匹配结束
            if(j==dest.length()){
                return i-j+1; //返回str的初始位置
            }
        }
        return  -1;//不匹配
    }