KMP算法

最新推荐文章于 2024-11-16 09:45:51 发布

转载最新推荐文章于 2024-11-16 09:45:51 发布 · 64 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

原文链接：http://www.cnblogs.com/feliz/p/11010401.html

本文深入讲解了KMP算法的工作原理及其实现过程，包括模式串的前缀后缀比较、Next数组的生成方法，以及如何利用Next数组进行高效字符串匹配。通过对比KMP算法与暴力匹配算法，展示了KMP算法在模式匹配上的优势。

KMP(Knuth-Morris-Pratt)

当T[i] != P[j]时

有T[i-j ~ i-1] == P[0 ~ j-1]

由P[0 ~ k-1] == P[j-k ~ j-1]

必然：T[i-k ~ i-1] == P[0 ~ k-1] -->because k<j

如果给定的模式串是：“ABCDABD”，从左至右遍历整个模式串，其各个子串的前缀后缀分别如下表格所示：

也就是说，原模式串子串对应的各个前缀后缀的公共元素的最大长度表为（下简称《最大长度表》）：

https://www.cnblogs.com/ZuoAndFutureGirl/p/9028287.html

GetNext()直接用字符串ABCDABD带入下面算法验证，记住下面算法:

void GetNext(char* p,int next[])  
{  
    int pLen = strlen(p);  
    next[0] = -1;  
    int k = -1;  
    int j = 0;  
    while (j < pLen - 1)  
    {  
        //p[k]表示前缀，p[j]表示后缀  
        if (k == -1 || p[j] == p[k])   
        {  
            ++k;  
            ++j;  
            next[j] = k;  
        }  
        else   
        {  
            k = next[k];  
        }  
    }  
}

匹配算法：

int KmpSearch(char* s, char* p)  
{  
    int i = 0;  
    int j = 0;  
    int sLen = strlen(s);  
    int pLen = strlen(p);  
    while (i < sLen && j < pLen)  
    {  
        //①如果j = -1，或者当前字符匹配成功（即S[i] == P[j]），都令i++，j++      
        if (j == -1 || s[i] == p[j])  
        {  
            i++;  
            j++;  
        }  
        else  
        {  
            //②如果j != -1，且当前字符匹配失败（即S[i] != P[j]），则令 i 不变，j = next[j]      
            //next[j]即为j所对应的next值        
            j = next[j];  
        }  
    }  
    if (j == pLen)  
        return i - j;  
    else  
        return -1;  
}

====NEXT数组下标从0开始更容易理解====

Brute Force 暴力算法：

int ViolentMatch(char* s, char* p)  
{  
    int sLen = strlen(s);  
    int pLen = strlen(p);  
  
    int i = 0;  
    int j = 0;  
    while (i < sLen && j < pLen)  
    {  
        if (s[i] == p[j])  
        {  
            //①如果当前字符匹配成功（即S[i] == P[j]），则i++，j++      
            i++;  
            j++;  
        }  
        else  
        {  
            //②如果失配（即S[i]! = P[j]），令i = i - (j - 1)，j = 0      
            i = i - j + 1;  
            j = 0;  
        }  
    }  
    //匹配成功，返回模式串p在文本串s中的位置，否则返回-1  
    if (j == pLen)  
        return i - j;  
    else  
        return -1;  
}

KMP 算法：

class Solution {
public:
     
    void GenNext(string p, int next[]){
        int plen = p.size();
        next[0] = 0;
        int j = 0;
        for(int i=1; i<plen; ){
            if(p[j] == p[i]){
                next[i] = j+1;
                j++;
                i++;
            }
            else{
                if(j!=0)
                    j = next[j-1];
                else{
                    next[i] = 0;
                    i++;
                }
            }
        }
    }
    int strStr(string haystack, string needle) {
        int slen = haystack.size();
        int plen = needle.size();
        if(slen < plen) return -1;
        if(needle == "" ||haystack == "") return 0;
        int i=0, j=0;
        int next[plen];
        GenNext(needle, next);
        while(i<slen && j<plen){
            if(haystack[i]==needle[j]){
                i++;
                j++;
            }else{
                if(j!=0)
                    j = next[j-1];
                else
                    i++;
            }
        }
        if(j==plen) return i-j;
        return -1;
    }
};

BM算法 Sunday算法https://www.cnblogs.com/ZuoAndFutureGirl/p/9028287.html

转载于:https://www.cnblogs.com/feliz/p/11010401.html