数据结构与算法之KMP算法中Next数组代码原理分析

最新推荐文章于 2025-05-19 23:50:17 发布

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#数据结构与算法 #python

本文深入剖析了KMP算法中Next数组的概念及其代码实现原理。Next数组用于指导模式匹配串在失配时如何继续匹配，通过具体示例代码解释了Next数组的构造过程。

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一、KMP算法之Next数组代码原理分析

1.Next数组定义

当模式匹配串T失配的时候，Next数组对应的元素指导应该用T串的哪个元素进行下一轮的匹配。

我们会发现，匹配串T下标为1位置的next数组的值总为0，而其他位置需要看该位置的前缀和后缀有几个匹配的字符，比如有n个匹配的字符，则next数组的值为n+1。

2.分析next数组代码实现

如下图所示，我们通过代码来分析一下next数组的实现思路：


// 获取匹配串每个位置的next值
void get_next(String T, int *next){

    // T[0]用来存放匹配串的长度

    j = 0;
    i = 1;
    next[1] = 0; // 我们可以确定next[1] = 0

    while(i<T[0]){

        if(j == 0 || T[i] == T[j]){ // 匹配时,比如从后缀3和前缀1开始匹配开始，一直到后缀5和前缀3都是匹配的
            i++; // i指向我们的后缀
            j++; // j指向我们的前缀
            next[i] = j; // 当前匹配串与目标串相匹配的时候,next数组的值赋给当前匹配串位置的下一个位置，即j+1
        
        }else{ // 出现失配的情况
    
            // j回溯
            j = next[j]; // 比如后缀6与后缀4不匹配时，将此时的j回溯到j为4时的next数组值，即回溯到j=2的位置
        }

        // 因为前缀是固定的，后缀是相对的
    }

}