数据结构_KMP

最新推荐文章于 2022-12-13 21:35:46 发布

yk_ee

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分类专栏：数据结构文章标签：数据结构 kmp c++

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/yk_ee/article/details/50993260

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本文详细介绍了KMP算法的核心思想及其实现过程，通过使用模板技术，使得代码具备良好的通用性和兼容性。具体展示了如何构建next数组，并将其应用于字符串匹配任务中。同时，通过实例代码演示了算法的应用，包括模板的使用和数据类型的兼容性练习。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

今天下午实现了KMP算法

这个算法算是奇妙，本机器看了10遍左右才基本理解

算法的核心就是求出next，再依次根据next跳转，这样就能线性地匹配出字符串

这里推荐一篇博文http://blog.youkuaiyun.com/joylnwang/article/details/6778316，joylnwang说得很好，深入浅出，只是在next数组是从1开始的，而pattern是从0起始，这也算是前几次学习的时候没有理解的地方

今天下午写的代码也应用了template，也能兼容其他的数据类型，练习了一下C++

<pre name="code" class="cpp">#include "iostream"
#include "string"
using namespace std;

template <class T>
class KPM
{
private:
	int MAX_P;
	int MAX_T;
	int *next = new int[MAX_P + 1];
	T	*pattern = new T[MAX_P + 1];
	T	*target = new T[MAX_T];
	int* BuildNext();
public:
	KPM(T *pat, int max_p, T *tar , int max_t)
	{
		MAX_P = max_p;
		MAX_T = max_t;
		pattern = pat;
		target = tar;
	}
	int GetResult();
};

template <class T>
int* KPM<T>::BuildNext()
{
	int i = 1;
	int t = 0;
	next[i] = 0;
	while (i < MAX_P)
	{
		while (t > 0 && pattern[i - 1] != pattern[t-1])//依次向前找到next，确定f(t)
		{
			t = next[t];
		}
		++t;
		++i;
		if (pattern[i - 1] == pattern[t - 1])
		{
			next[i] = next[t];
		}
		else
		{
			next[i] = t;
		}
	}
	for (int i = 1; i < MAX_P +1 ; i++)
	{
		cout << next[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	return next;
}

template <class T>
int KPM<T>::GetResult()
{
	BuildNext();
	int t = 0;
	int p = 0;
	while (t < MAX_T && p < MAX_P + 1)
	{
		if (p == 0 || target[t] == pattern[p - 1])
		{
			cout << target[t] << " " << t << " " << pattern[p] << " " << p << endl;
			++t;
			++p;
		}
		else
		{
			p = next[p];
		}
	}
	if (p == MAX_P + 1)
	{
		cout << "从主串的第" << t - MAX_P + 1 << "个数开始匹配" << endl;
		return t - MAX_P;
	}
	else
	{
		cout << "主串无可匹配的子串" << endl;
		return 0;
	}
}

int main()
{
	char *P = "abcabcacab";
	char *T = "babcbabcabcaabcabcabcacabc";
	KPM<char> *a = new KPM<char>(P, 10, T, 26);
	a -> GetResult();
	system("pause");
}