KMP算法递归部分解析

关于KMP算法,比较难以理解的一部分应该是构造next数组:

void GetNext(char* p,int next[])
{
	int pLen = strlen(p);
	next[0] = 0, next[1] = 0;
	for(int j = 1; j < pLen; ++j)
	{
		int k =next[j];
		while(k && p[k] != p[j]) 
			k = next[k];
		next[j + 1] = p[j] == p[k] ? k + 1: 0;
	}
}

next数组说白了代表第i个下标的字符串,最大的公共前后缀的长度
如s=ABCDAB,对整个字符串而言最大公共前后缀为AB,因此next[6] = 2 (i = 6, i之前的字符串即s[0] ~ s[5])
kmp1
根据上述,可以先构造一部分的next数组,则对当前PjP_jPj, 表示DADCDA有最长公共前后缀DA,长度为2,即Pk−2Pk−1=Pj−2Pj−1P_{k-2}P_{k-1}=P_{j-2}P_{j-1}Pk2Pk1=Pj2Pj1,而Pk−2Pk−1=P0P1P_{k-2}P_{k-1}=P_0P_1Pk2Pk1=P0P1,因此P0P1=Pj−2Pj−1P_{0}P_{1}=P_{j-2}P_{j-1}P0P1=Pj2Pj1
则对于j + 1的字符,由于Pj=PkP_j=P_kPj=Pk,因此next[7]=2+1=3,也可以看出来A之前的字符串DADCDAD,有最长公共前后缀DAD,长度为3
kmp2
更新next数组之后,对于当前Pj=3P_j=3Pj=3, 有Pk−3Pk−2Pk−1=P0P1P2=Pj−3Pj−2Pj−1P_{k-3}P_{k-2}P_{k-1}=P_{0}P_{1}P_{2}=P_{j-3}P_{j-2}P_{j-1}Pk3Pk2Pk1=P0P1P2=Pj3Pj2Pj1
由于Pj!=PkP_j != P_kPj!=Pk, 递归更新k = next[k]=1,即代表Pk−3=Pk−1P_{k-3}=P_{k-1}Pk3=Pk1,即P0=P2P_0=P_2P0=P2
根据对称性可以知道Pj−3=Pj−1=P0=P2P_{j-3}=P_{j-1}=P_0=P_2Pj3=Pj1=P0=P2
此时Pk=P1=Pj=AP_k=P_1=P_j=APk=P1=Pj=A,即P0P1=Pj−1PjP_0P_1=P_{j-1}P_jP0P1=Pj1Pj,即最大公共前后缀为2,因此赋值next[8]=k + 1 = 1 + 1 = 2
若有更复杂的字符串,循环该过程即可,直到找到Pj=PkP_j = P_kPj=Pk或循环到首字符

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