python实现字符串模式匹配KMP算法

最新推荐文章于 2021-04-18 20:52:05 发布

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#Python #KMP #数据结构 #算法

本文介绍了Python中实现KMP算法进行字符串模式匹配的方法。KMP算法以O(m+n)的时间复杂度提高匹配效率，避免了传统算法的回溯。核心在于next数组的计算，用于确定不匹配时如何滑动字符串。文章还提供了相关的理论和动画演示资源。

讲在前面的话，KMP算法是字符串中匹配的快速算法，时间复杂度为O(m+n) 。KMP算法的核心思想主要通过分析前面字符串的信息的来滑动匹配字符串，避免当不匹配时像传统匹配算法回溯到匹配字符串的开头，而当不匹配时如何滑动这个问题就是由next[j]数组来决定，而求next[j]数组的核心思想就是将匹配字符串互相错开一个位置来计算。关于具体理论和图解部分请参考reference。

1.暴力模式匹配算法

def naive_match(s, p):
    res = []
    m = len(s); n = len(p)
    for i in range(m-n+1):
        if s[i:i+n] == p:
            res.append(i)
    return res

2.KMP算法

def KMP(mon_string, son_string):
    i = 0; j = 0
    next = get_next(son_string)
    while(i < len(mon_string) and j < len(son_string)):
        if j == -1 or mon_string[i] == son_string[j]:
            i +=1; j +=1
        else:
            j = next[j]
    
    if j == len(son_string):
        return i-j
    return -1

def get_next(son_string):
    next = [-1]*len(son_string)
    next[1] = 0
    i =1; j =0
    while i&