kmp算法

最新推荐文章于 2025-03-16 21:24:27 发布

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#算法 #sun #string #algorithm #ubuntu #function

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本文介绍了经典的KMP字符串匹配算法，并对比了常规的模式匹配方法。KMP算法利用next函数优化了回溯过程，实现了线性时间复杂度。文章提供了详细的算法实现代码。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

昨天在网上找了很多的精确匹配算法，包括从前开始扫描的kmp算法，还有从后开始匹配的br算法，还有从中间向俩边匹配的LDM算法，我还是比较喜欢KMP算法，它是一种最差线性匹配算法。

   一般的模式匹配算法的时间复杂度为o(n+m)，n为母串长度，m为模式长度，实现很简单(环境linux anjuta)
int normalStrMatch ( char * parent , char * sun )
{
    int i = 0 , j = 0 ;
    while ( parent[i+j] != '/0' && sun[j] != '/0' ) //the lase location
    {
        if ( parent[i+j] == sun[j])
        {
            j ++ ;
        }
        else
        {
            j = 0 ;
            i ++ ;
        }
    }
    if ( sun[ j ] == '/0' )
        return i ;
    else
        return -1 ;
}
kmp算法较这种算法的有点在于对模式字符串和母串的回溯上，它不象一般匹配算法，当有不匹配的时候，母串后移1,而模式串回溯到开始，kmp算法记忆已匹配信息，继续匹配。
kmp算法的关键在于next函数的，next[j]的含义是在第j个字符上不匹配，下一次匹配开始的位置。
实现：
//Get the next function according to sun string
void getNextVal ( char * sun , int * next )
{
    int i = 0 , j = -1 ;
    next[ i] = 0 ;
    while ( sun[i] != '/0' ) // i is smaller than the length of sun string
    {
        if ( j == -1 || sun[i] == sun[j] )
        {
            i ++ ;
            j ++ ;
            next[i] = j + 1 ;
        }
       else
          j = next[j] - 1 ;
    }
}
有了next函数后，匹配和一般模式算法相似，只是模式串的回溯不是到1而是到next[j]
// the kmp String Matching Algorithm
int kmpStrMatch ( char * parent , char * sun )
{
    int i = 0 ,j = 0 ;
    while (( parent[i] != '/0' && sun[j] != '/0') || j == -1 )
    {
        if ( j == -1 || parent[i] == sun[j])
        {
            i ++ ;
            j ++ ;
        }
        else
            j = next[j] - 1 ;
    }
    if ( sun[j] == '/0')
        return i ;
    else
        return -1 ;

    }
整个算法的时间复杂度为o(n+M)
所有代码都调试通过，实验环境（ubuntu Anjuta )