KMP算法

link: https://www.cnblogs.com/zhangtianq/p/5839909.html

本文对kmp算法不做冗余的说明。

解决的问题： 有一个文本串S，和一个模式串P，现在要查找P在S中的位置，怎么查找呢？

Next数组规则总结：

Next[n]； n = pattern_str.size()

(1) 初始Next[0] 为-1；

(2) 对于第n个字符Next(n), 假设第Next(n-1)=k;

(3) 当k=-1时，则Next(n)=0;

(4) 当k!= -1时；将第n-1个字符与第k字符比较；

(5) 当pattern_str[n-1] == pattern_str[k] 时； Next[n]=Next(n-1) +1;

(6) 当pattern_str[n-1] != pattern_str[k] 时; 令k=Next[k], 重新执行第3步。

代码实现：

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

Next 数组的优化； 对于重复字符匹配的模式字符串时，如"aaaah"时，代码优化如下：

 //优化过后的next 数组求法  
void GetNext(char* p, int next[])  
    {  
        int pLen = strlen(p);  
        next[0] = -1;  
        int k = -1;  
        int j = 0;  
        while (j < pLen - 1)  
        {  
          
            if (k == -1 || p[j] == p[k])  
            {  
                ++j;  
                ++k;  
                 
                if (p[j] != p[k])  
                    next[j] = k;     
                else  
               
                    next[j] = next[k];  
            }  
            else  
            {  
                k = next[k];  
            }  
        }  
}  

KMP函数代码：

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;  
    }