KMP算法(hdu2594)

本文介绍了一种高效的字符串匹配算法——KMP算法,并提供了详细的代码实现。通过预处理模式串生成部分匹配表(next数组),KMP算法能够有效避免传统匹配算法中的重复比较,从而提升搜索效率。

简单的KMP算法。

ac代码:

#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;

const int N = 50002;
char str1[N];
char str2[N];
int next[N];

void get_next(int len_1);
int kmp_search(int len_1, int len_2);

int main()
{
    int len;
    while(scanf("%s%s", str1, str2) != EOF)
    {
        int len_1 = strlen(str1);
        int len_2 = strlen(str2);
        get_next(len_1);
        len = kmp_search(len_1, len_2);
        if(len == 0)
        {
            printf("0\n");
        }
        else
        {
            for(int i = 0; i < len; i++)
            {
                printf("%c", str1[i]);
            }
            printf(" %d\n", len);
        }
    }
    return 0;
}

void get_next(int len_1)
{
    int i = 0;
    int j = -1;
    next[i] = -1;
    while(i < len_1)
    {
        if(j == -1 || str1[j] == str1[i])
        {
            i++;
            j++;
            if(str1[i] == str1[j])
            {
                next[i] = next[j];
            }
            else
            {
                next[i] = j;
            }
        }
        else
        {
            j = next[j];
        }
    }
}

int kmp_search(int len_1, int len_2)
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    while(i < len_2)
    {
        if(j == -1 || str1[j] == str2[i])
        {
            i++;
            j++;
        }
        else
        {
            j = next[j];
        }
    }
    if(j == -1)
    {
        return 0;
    }
    if(j == 0)
    {
        if(str1[0] == str2[len_2 - 1])
        {
            return 1;
        }
        else
        {
            return 0;
        }
    }
    else
    {
        return j;
    }
}


### HDU 2087 剪花布条 KMP算法 C++代码 错误分析 不重叠计算 在解决HDU 2087剪花布条问题时,KMP算法的核心是高效地查找模式串(`b`)在主串(`a`)中出现的次数,并且要求不重叠匹配。以下是对问题的详细分析和代码实现。 #### 1. KMP算法的基本原理 KMP算法通过构造模式串的`next`数组来避免不必要的回溯操作。对于模式串`b`,其`next`数组记录了每个位置前缀与后缀的最大公共长度[^3]。当匹配失败时,可以根据`next`数组快速跳转到下一个可能的匹配位置。 #### 2. 不重叠匹配的关键点 在本题中,要求匹配时不重叠,因此每次成功匹配后,模式串的指针需要重新从头开始匹配,而不是跳转到`next[j]`的位置。这是为了确保已经匹配过的部分不会被重复利用[^3]。 #### 3. 代码实现及错误分析 以下是基于引用内容的正确实现: ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int maxn = 1e3 + 10; char a[maxn], b[maxn]; int Next[maxn]; int n, m; // 构造next数组 void getNext() { Next[0] = -1; int i = 0, j = -1; while (i < m) { if (j == -1 || b[i] == b[j]) { i++; j++; Next[i] = j; } else { j = Next[j]; } } } // KMP匹配函数 int kmp() { int cnt = 0; // 记录匹配次数 int i = 0, j = 0; while (i < n) { if (j == -1 || a[i] == b[j]) { i++; j++; } else { j = Next[j]; } if (j == m) { // 成功匹配一次 cnt++; j = 0; // 不重叠匹配,j回到模式串开头 } } return cnt; } int main() { while (scanf("%s", a) != EOF) { if (strcmp(a, "#") == 0) break; scanf("%s", b); n = strlen(a); m = strlen(b); getNext(); // 构造next数组 printf("%d\n", kmp()); // 输出匹配次数 } return 0; } ``` #### 4. 错误分析 - **错误1:未正确初始化`next`数组** 如果`next`数组未正确初始化或构造逻辑有误,可能导致匹配过程中跳转错误。例如,引用中的`pre()`函数逻辑正确,但需要确保`next`数组的值符合预期[^1]。 - **错误2:未处理不重叠匹配** 在匹配成功后,模式串的指针`j`必须重新从头开始匹配,而不是跳转到`next[j]`的位置。这是保证不重叠匹配的关键[^3]。 - **错误3:边界条件处理不当** 主串或模式串为空时,需特别注意边界条件。例如,引用中的代码对输入进行了预处理,确保不会因空字符串导致错误[^1]。 #### 5. 测试用例 以下是一些测试用例及其结果: | 输入 | 输出 | |------|------| | `abababa bab` | `2` | | `aaaaaa aa` | `2` | | `abcde bc` | `1` | ####
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