KMP

KMP算法详解

最新推荐文章于 2025-12-04 16:02:12 发布

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#算法 #python #java #机器学习 #html

本文深入讲解了KMP算法，包括1next数组的构建过程，KMP算法如何在文本串中高效查找模式串，以及如何统计模式串在文本串中出现的次数。提供了完整的C++代码实现，帮助读者理解并掌握KMP算法的原理与应用。

1 next数组

void getNext(string s){
    int j = -1;
    next[0] = -1;   //初始化:j = next[0] = -1
    for (int i = 1; i < s.size(); i++){
        while (j != -1 && s[i] != s[j + 1]) {
            j = next[j];
        }
        if (s[i] == s[j + 1]){
            j++;
        }
        next[i] = j;
    }
}

2 KMP算法

判断模式串pattern是否出现在文本串text中，时间复杂度O(M+N)

bool KMP(string text, string pattern){
  getNext(pattern);
  int j = -1;
  for (int i = 0; i < text.size(); i++){
    while (j != -1 && text[i] != pattern[j + 1]) {
      j = next[j];
    }
    if (text[i] == pattern[j + 1]){
      j++;
    }
    if (j == pattren.size() - 1) return true;
  }
  return false;
}

统计模式串pattern在文本串中出现的次数，时间复杂度O(M+N)

int KMP(string text, string pattern){
  getNext(pattern);
  int j = -1, ans = 0;
  for (int i = 0; i < text.size(); i++){
    while (j != -1 && text[i] != pattern[j + 1]) {
      j = next[j];
    }
    if (text[i] == pattern[j + 1]){
      j++;
    }
    if (j == pattren.size() - 1) {
      ans++;
      j = next[j];
    }
  }
  return ans;
}

3 字符串模式匹配KMP完整代码

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <string>
using namespace std;
const int MAXN = 1000;
int Next[MAXN];

void getNext(string s){
    int j = -1;
    Next[0] = -1;
    for (int i = 1; i < s.size(); i++){     //注意这里是i = 1
        while (j != -1 && s[i] != s[j + 1]){
            j = Next[j];
        }
        if (s[i] == s[j + 1]){
            j++;
        }
        Next[i] = j;
    }
}

bool KMP(string text, string pattern){
    getNext(pattern);
    int j = -1;
    for (int i = 0; i < text.size(); i++){
        while (j != -1 && text[i] != pattern[j + 1]){
            j = Next[j];
        }
        if (text[i] == pattern[j + 1]){
            j++;
        }
        if (j == pattern.size() - 1) return true;
    }
    return false;
}

int main(){
    string text, pattern;
    cin >> text >> pattern;
    if (KMP(text, pattern)) cout << "YES" << endl;
    else cout << "NO" << endl;
    return 0;
}