看了一下 阮一峰 老师的KMP算法的讲解，感觉终于对这个算法有了点理解了。于是就用java实现了一下。下面讲解我是如何一步一步来实现这个算法的，其中大部分内容直接借鉴了阮一峰老师的案例，由于本人编程经验有限，代码仅供参考。

前缀和后缀的定义

• “前缀”指除了最后一个字符以外一个字符串的全部头部组合；
• “后缀”指除了第一个字符以外，一个字符串的全部尾部组合。
• 举例：

部分匹配值的定义

• “部分匹配值”就是”前缀”和”后缀”的最长的共有元素的长度
• 举例：字符串“”ABCDA””
  
  • ”A”的前缀和后缀都为空集，共有元素的长度为0；
  • “AB”的前缀为[A]，后缀为[B]，共有元素的长度为0；
  • “ABC”的前缀为[A, AB]，后缀为[BC, C]，共有元素的长度0；
  • “ABCD”的前缀为[A, AB, ABC]，后缀为[BCD, CD, D]，共有元素的长度为0；
  • “ABCDA”的前缀为[A, AB, ABC, ABCD]，后缀为[BCDA, CDA, DA, A]，共有元素为”A”，长度为1；
  • “ABCDAB”的前缀为[A, AB, ABC, ABCD, ABCDA]，后缀为[BCDAB, CDAB, DAB, AB, B]，共有元素为”AB”，长度为2；
  • “ABCDABD”的前缀为[A, AB, ABC, ABCD, ABCDA, ABCDAB]，后缀为[BCDABD, CDABD, DABD, ABD, BD, D]，共有元素的长度为0。

定义一个方法用来计算一个字符串的部分匹配值

/**
 * 根据 subStr 字符串 来计算出对应的部分匹配值
 * 
 * @param subStr
 * @return
 */
private static int calcMatchValue(String subStr) {

    int length = subStr.length();
    String preFixStr = subStr.substring(0, length - 1);
    String suffFixStr = subStr.substring(1);

    while (preFixStr.length() > 0 && suffFixStr.length() > 0) {
        if (preFixStr.equals(suffFixStr)) {
            return preFixStr.length();
        }

        if (preFixStr.length() == 1 && suffFixStr.length() == 1) {
            break;
        }
        preFixStr = preFixStr.substring(0, preFixStr.length() - 1);
        suffFixStr = suffFixStr.substring(1, suffFixStr.length());
    }

    return 0;
}

部分匹配表的定义

• 部分匹配表就是由每个字符串的部分匹配值产生的
• 

定义一个方法用来计算一个字符串的部分匹配表

/**
 * 根据 pattern 字符串 创造出对应的部分匹配表
 * 
 * @param pattern
 * @return
 */
private static int[] createPartialMatchTable(String pattern) {

    int patternLen = pattern.length();
    int[] matchTable = new int[patternLen];

    int i = 0;
    int matchValue = 0;
    while (i < patternLen) {
        if (i == 0) {
            matchValue = 0;
        } else {
            matchValue = calcMatchValue(pattern.substring(0, i + 1));
        }

        matchTable[i] = matchValue;
        i++;
    }

    return matchTable;
}

使用kmp算法计算一个字符串是否包含在领一个字符串中

/**
 * 使用KMP算法计算出 pattern字符串是否在target字符串当中
 * 
 * @param target
 *            目标串
 * @param pattern
 *            模式串
 */
private static boolean kmp(String target, String pattern) {

    int[] partialMatchTable = createPartialMatchTable(pattern);

    char[] targetCharArr = target.toCharArray();
    char[] patterncharArr = pattern.toCharArray();
    int matchCharCounts = 0;// 记录下已经匹配的字符的个数

    int i = 0, j = 0, moveCounts = 0;
    while (i < targetCharArr.length) {

        // 如果当前主串和子串的字符匹配上了 那么比较下一个字符是否匹配
        if (targetCharArr[i] == patterncharArr[j]) {
            matchCharCounts++;
            i++;
            j++;
        }
        // 如果子串的第一个元素都不和珠串的元素相等 那么就拿主串的下一个元素进行比较
        else if (j == 0) {
            i++;
        }
        // 如果子串不是在第一个元素的位置而是在其他位置进行了失配，那么进行移位操作
        else {
            // 移动位数 = 已匹配的字符数 - 对应的部分匹配值
            // 对应匹配值 指的是最后一个字符的对应匹配值 j是失配的位置 所以这里是partialMatchTable[j - 1]
            moveCounts = matchCharCounts - partialMatchTable[j - 1];
            j = j - moveCounts;//移动模式串 往前移moveCounts 位
            matchCharCounts = matchCharCounts - moveCounts;//修改匹配的字符个数，就是减去移动过的位数
        }

        // 如果匹配成功了 直接返回true了
        if (j == patterncharArr.length) {
            return true;
        }

    }
    return false;

}