字符串的模式匹配算法——KMP模式匹配算法

朴素的模式匹配算法(C++)

朴素的模式匹配算法，暴力，容易理解

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    string mainStr, str;
    cin >> mainStr >> str;
    int i, j, pos = -1, count = 0;
    for(i = 0; i < mainStr.length(); i++)
    {
        for(j = 0; j < str.length(); j++, i++)
        {
            if(mainStr[i] != str[j])
            {
                break;
            }
            if(j == str.length() - 1)
            {
                if(count == 0)
                {
                    pos = i - j;            //记录第一个与str相等的字符串在主串mainStr中的第一个字母的下标
                }
                count++;            //记录与str相等的字符串的数量
            }
        }
        i = i - j;          //对i值（主串指针）进行回溯操作
    }
    cout << "pos=" << pos << ",count=" << count << endl;
    return 0;
}

KMP模式匹配算法(C++)

KMP模式匹配算法相比较朴素的模式匹配算法，减少了主串指针回溯的操作

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    string mainStr, str;
    cin >> mainStr >> str;
    int i, j, pos = -1, count = 0;
    int next[256];

    //计算next数组的数值
    i = 0;
    j = -1;
    next[0] = -1;
    while(i < str.length())
    {
        if(j == -1 || str[i] == str[j])
        {
            i++;
            j++;
            next[i] = j;
        }
        else
        {
            j = next[j];
        }
    }

    //查找子串的位置和数量
    i = 0;
    j = 0;
    while(i < mainStr.length())
    {
        if(mainStr[i] != str[j])
        {
            j = next[j];

        }
        else
        {
            if(j == str.length() - 1)
            {
                if(count == 0)
                {
                    pos = i - j;    //记录子串第一次的第一个字母出现在主串中的位置
                }
                count++;    //记录在主串中含有子串的数量
            }
        }
        i++;
        j++;
    }

    cout << "pos=" << pos << ",count=" << count << endl;
    return 0;
}

KMP模式匹配算法改进(C++)

改进操作在于计算next数组数值的时候考虑了特殊情况 —— 子串形如abcabcabx

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    string mainStr, str;
    cin >> mainStr >> str;
    int i, j, pos = -1, count = 0;
    int next[256];

    //计算next数组的数值
    i = 0;
    j = -1;
    next[0] = -1;
    while(i < str.length())
    {
        if(j == -1 || str[i] == str[j])
        {
            i++;
            j++;
            if(str[j] == str[i])
            {
                next[i] = next[j];
            }
            else
            {
                next[i] = j;
            }
        }
        else
        {
            j = next[j];
        }
    }

    //查找子串的位置和数量
    i = 0;
    j = 0;
    while(i < mainStr.length())
    {
        if(mainStr[i] != str[j])
        {
            j = next[j];
        }
        else
        {
            if(j == str.length() - 1)
            {
                if(count == 0)
                {
                    pos = i - j;    //记录子串第一次的第一个字母出现在主串中的位置
                }
                count++;    //记录在主串中含有子串的数量
            }
        }
        i++;
        j++;
    }

    cout << "pos=" << pos << ",count=" << count << endl;
    return 0;
}