Java实现KMP算法

在LeetCode上做题时遇到了字符串匹配问题，之前没有学过KMP算法，于是参考了网上的文章学习了该算法，现记录如下。

KMP算法的主要难点：

• 最长相等前后缀，通过next数组记录
• next数组构造过程中会回溯，具体可看上面提及的文章

class Solution {
    // KMP算法，返回匹配的首字符下标，否则返回-1
    public int kmp(String s, String t) {
        int m = s.length(), n = t.length();
        int[] next = new int[n];
        getNext(t, next);
        int i = 0, j = 0;
        while (i < m && j < n) {
            if (j == -1 || s.charAt(i) == t.charAt(j)) {
                i++;
                j++;
            }
            else j = next[j];
        }
        if (j >= n) return i - n;
        else return -1;
    }
    
    // 计算next数组
    public void getNext(String t, int[] next) {
        int j = 0, k = -1, n = t.length();
        next[0] = -1;
        while (j < n - 1) {
            if (k == -1 || t.charAt(j) == t.charAt(k)) {
                j++;
                k++;
                next[j] = k;
            }
            else k = next[k];
        }
    }
}

改进后的KMP算法：

class Solution {
    // 改进后的KMP算法不变
    public int kmp(String s, String t) {
        int m = s.length(), n = t.length();
        int[] nextVal = new int[n];
        getNextVal(t, nextVal);
        int i = 0, j = 0;
        while (i < m && j < n) {
            if (j == -1 || s.charAt(i) == t.charAt(j)) {
                i++;
                j++;
            }
            else j = nextVal[j];
        }
        if (j >= n) return i - n;
        else return -1;
    }
    
    // 计算nextVal数组变化了
    public void getNextVal(String t, int[] nextVal) {
        int j = 0, k = -1, n = t.length();
        nextVal[0] = -1;
        while (j < n - 1) {
            if (k == -1 || t.charAt(j) == t.charAt(k)) {
                j++;
                k++;
                if (t.charAt(j) != t.charAt(k)) nextVal[j] = k;
                else nextVal[j] = nextVal[k];
            }
            else k = nextVal[k];
        }
    }
}