转载 - KMP算法
出处:http://www.cnblogs.com/dolphin0520/archive/2011/08/24/2151846.html
KMP算法
在介绍KMP算法之前,先介绍一下BF算法。
一.BF算法
BF算法是普通的模式匹配算法,BF算法的思想就是将目标串S的第一个字符与模式串P的第一个字符进行匹配,若相等,则继续比较S的第二个字符和P的第二个字符;若不相等,则比较S的第二个字符和P的第一个字符,依次比较下去,直到得出最后的匹配结果。
举例说明:
S: ababcababa
P: ababa
BF算法匹配的步骤如下
i=0 i=1 i=2 i=3 i=4
第一趟:ababcababa 第二趟:ababcababa 第三趟:ababcababa 第四趟:ababcababa 第五趟:ababcababa
ababa ababa ababa ababa ababa
j=0 j=1 j=2 j=3 j=4(i和j回溯)
i=1 i=2 i=3 i=4 i=3
第六趟:ababcababa 第七趟:ababcababa 第八趟:ababcababa 第九趟:ababcababa 第十趟:ababcababa
ababa ababa ababa ababa ababa
j=0 j=0 j=1 j=2(i和j回溯) j=0
i=4 i=5 i=6 i=7 i=8
第十一趟:ababcababa 第十二趟:ababcababa 第十三趟:ababcababa 第十四趟:ababcababa 第十五趟:ababcababa
ababa ababa ababa ababa ababa
j=0 j=0 j=1 j=2 j=3
i=9
第十六趟:ababcababa
ababa
j=4(匹配成功)
代码实现:

int BFMatch(char *s,char *p)
{
int i,j;
i=0;
while(i<strlen(s))
{
j=0;
while(s[i]==p[j]&&j<strlen(p))
{
i++;
j++;
}
if(j==strlen(p))
return i-strlen(p);
i=i-j+1; //指针i回溯
}
return -1;
}

二.KMP算法
KMP算法之所以叫做KMP算法是因为这个算法是由三个人共同提出来的,就取三个人名字的首字母作为该算法的名字。其实KMP算法与BF算法的区别就在于KMP算法巧妙的消除了指针i的回溯问题,只需确定下次匹配j的位置即可,使得问题的复杂度由O(mn)下降到O(m+n)。
在KMP算法中,为了确定在匹配不成功时,下次匹配时j的位置,引入了next[]数组,next[j]的值表示P[0...j-1]中最长后缀的长度等于相同字符序列的前缀。
对于next[]数组的定义如下:
1) next[j] = -1 j = 0
2) next[j] = max(k): 0<k<j P[0...k-1]=P[j-k,j-1]
3) next[j] = 0 其他
如:
P a b a b a
j 0 1 2 3 4
next -1 0 0 1 2
即next[j]=k>0时,表示P[0...k-1]=P[j-k,j-1]
因此KMP算法的思想就是:在匹配过程称,若发生不匹配的情况,如果next[j]>=0,则目标串的指针i不变,将模式串的指针j移动到next[j]的位置继续进行匹配;若next[j]=-1,则将i右移1位,并将j置0,继续进行比较。
代码实现如下:

int KMPMatch(char *s,char *p)
{
int next[100];
int i,j;
i=0;
j=0;
getNext(p,next);
while(i<strlen(s))
{
if(j==-1||s[i]==p[j])
{
i++;
j++;
}
else
{
j=next[j]; //消除了指针i的回溯
}
if(j==strlen(p))
return i-strlen(p);
}
return -1;
}

因此KMP算法的关键在于求算next[]数组的值,即求算模式串每个位置处的最长后缀与前缀相同的长度, 而求算next[]数组的值有两种思路,第一种思路是用递推的思想去求算,还有一种就是直接去求解。
1.按照递推的思想:
根据定义next[0]=-1,假设next[j]=k, 即P[0...k-1]==P[j-k,j-1]
1)若P[j]==P[k],则有P[0..k]==P[j-k,j],很显然,next[j+1]=next[j]+1=k+1;
2)若P[j]!=P[k],则可以把其看做模式匹配的问题,即匹配失败的时候,k值如何移动,显然k=next[k]。
因此可以这样去实现:

void getNext(char *p,int *next)
{
int j,k;
next[0]=-1;
j=0;
k=-1;
while(j<strlen(p)-1)
{
if(k==-1||p[j]==p[k]) //匹配的情况下,p[j]==p[k]
{
j++;
k++;
next[j]=k;
}
else //p[j]!=p[k]
k=next[k];
}
}

2.直接求解方法

void getNext(char *p,int *next)
{
int i,j,temp;
for(i=0;i<strlen(p);i++)
{
if(i==0)
{
next[i]=-1; //next[0]=-1
}
else if(i==1)
{
next[i]=0; //next[1]=0
}
else
{
temp=i-1;
for(j=temp;j>0;j--)
{
if(equals(p,i,j))
{
next[i]=j; //找到最大的k值
break;
}
}
if(j==0)
next[i]=0;
}
}
} bool equals(char *p,int i,int j) //判断p[0...j-1]与p[i-j...i-1]是否相等
{
int k=0;
int s=i-j;
for(;k<=j-1&&s<=i-1;k++,s++)
{
if(p[k]!=p[s])
return false;
}
return true;
}

转载 - KMP算法的更多相关文章
- 转载-KMP算法前缀数组优雅实现
转自:http://www.cnblogs.com/10jschen/archive/2012/08/21/2648451.html 我们在一个母字符串中查找一个子字符串有很多方法.KMP是一种最常见 ...
- KMP算法(转载)
转载http://blog.csdn.net/yutianzuijin/article/details/11954939 kmp算法又称“看毛片”算法,是一个效率非常高的字符串匹配算法.不过由于其难以 ...
- 数据结构(复习)---------字符串-----KMP算法(转载)
字符串匹配是计算机的基本任务之一. 举例来说,有一个字符串"BBC ABCDAB ABCDABCDABDE",我想知道,里面是否包含另一个字符串"ABCDABD" ...
- 字符串匹配的KMP算法(转载)
字符串匹配是计算机的基本任务之一. 举例来说,有一个字符串"BBC ABCDAB ABCDABCDABDE",我想知道,里面是否包含另一个字符串"ABCDABD" ...
- KMP算法详解-彻底清楚了(转载+部分原创)
引言 KMP算法指的是字符串模式匹配算法,问题是:在主串T中找到第一次出现完整子串P时的起始位置.该算法是三位大牛:D.E.Knuth.J.H.Morris和V.R.Pratt同时发现的,以其名字首字 ...
- [转载]字符串匹配的KMP算法
作者: 阮一峰 日期: 2013年5月 1日 字符串匹配是计算机的基本任务之一. 举例来说,有一个字符串"BBC ABCDAB ABCDABCDABDE",我想知道,里面是否包含另 ...
- KMP算法解析(转自图灵社区)
KMP算法是一个很精妙的字符串算法,个人认为这个算法十分符合编程美学:十分简洁,而又极难理解.笔者算法学的很烂,所以接触到这个算法的时候也是一头雾水,去网上看各种帖子,发现写着各种KMP算法详解的转载 ...
- KMP算法的Next数组详解
转载请注明来源,并包含相关链接. 网上有很多讲解KMP算法的博客,我就不浪费时间再写一份了.直接推荐一个当初我入门时看的博客吧:http://www.cnblogs.com/yjiyjige/p/32 ...
- 【转】KMP算法
转载请注明来源,并包含相关链接.http://www.cnblogs.com/yjiyjige/p/3263858.html 网上有很多讲解KMP算法的博客,我就不浪费时间再写一份了.直接推荐一个当初 ...
随机推荐
- 最经典的SDK程序结构 HelloWin
程序运行效果:在创建窗口的时候,播放一个声音.且在窗口的客户区中央画一句文字:Hello, Windows 98!,无论程序怎么移动.最大化,文字始终在程序的中央部位. 程序总共分为六个步骤:定义,注 ...
- LeetCode 28 Divide Two Integers
Divide two integers without using multiplication, division and mod operator. 思路:1.先将被除数和除数转化为long的非负 ...
- 源码中修改Android的开机画面和动画【转】
本文转载自:http://blog.csdn.net/dddxxxx/article/details/54343976 参照文章:http://blog.csdn.net/a345017062/art ...
- Android系统Recovery工作原理之使用update.zip升级过程分析(七)---Recovery服务的核心install_package函数【转】
本文转载自:http://blog.csdn.net/mu0206mu/article/details/7465514 一. Recovery服务的核心install_package(升级 ...
- SQL 琐碎记录
1. 查看mysql现在已提供什么存储引擎: SHOW ENGINES ; 2. 查看mysql当前默认的存储引擎: SHOW VARIABLES LIKE '%storage_engine%'; 3 ...
- 【BZOJ 1398】 Necklace
[题目链接] https://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=1398 [算法] 最小表示法 [代码] #include<bits/stdc++ ...
- python mysql数据库 'latin-1' codec can't encode character错误问题解决
"UnicodeEncodeError:'latin-1' codec can't encode character ..." This is because MySQLd ...
- Java 8 实战 P1 Fundamentals
目录 Chapter 1. Java 8: why should you care? Chapter 2. Passing code with behavior parameterization Ch ...
- Largest Rectangle in a Histogram(dp)
http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1506 题意:给出n个矩形的高度,每个矩形的宽都为1,求相邻的矩形能组合成的最大的矩形的面积. 思路:求出比第i个 ...
- Spring Boot (18) @Async异步
通常我们在某网站发送邮件验证码时,首先会提示验证码已发送,然而此时可能没有收到验证码,过几秒种才真正的收到.如果是同步会先验证发送是否成功然后再通知,如果是异步可以先通知用户已发送,并释放请求,然后再 ...