ZZ给两个链接帮助大家理解KMP
https://www.bilibili.com/video/av11922005
https://blog.csdn.net/starstar1992/article/details/54913261
其实KMP算法与普通字符串匹配方法的区别就在于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(m*n)下降到O(m+n)。
比如下面两个字符串,(我们称str为目标串,ptr为模式串)
char str = "bacbababadababacambabacaddababacasdsd";
char ptr = "ababaca";
一般匹配字符串时,我们从目标字符串str(假设长度为n)的第一个下标选取和ptr长度(长度为m)一样的子字符串进行比较,如果一样,就返回开始处的下标值,不一样,选取str下一个下标,同样选取长度为n的字符串进行比较,直到str的末尾(实际比较时,下标移动到n-m)。这样的时间复杂度是O(n*m)。、
KMP算法:可以实现复杂度为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
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。
void cal_next(char *str, int *next, int len)
{
next[0] = -1;//next[0]初始化为-1,-1表示不存在相同的最大前缀和最大后缀
int k = -1;//k初始化为-1
for (int q = 1; q <= len-1; q++)
{
while (k > -1 && str[k + 1] != str[q])//如果下一个不同,那么k就变成next[k],注意next[k]是小于k的,无论k取任何值。
{
k = next[k];//往前回溯
}
if (str[k + 1] == str[q])//如果相同,k++
{
k = k + 1;
}
next[q] = k;//这个是把算的k的值(就是相同的最大前缀和最大后缀长)赋给next[q]
}
}
KMP
这个和next很像,具体就看代码,其实上面已经大概说完了整个匹配过程。
int KMP(char *str, int slen, char *ptr, int plen)
{
int *next = new int[plen];
cal_next(ptr, next, plen);//计算next数组
int k = -1;
for (int i = 0; i < slen; i++)
{
while (k >-1&& ptr[k + 1] != str[i])//ptr和str不匹配,且k>-1(表示ptr和str有部分匹配)
k = next[k];//往前回溯
if (ptr[k + 1] == str[i])
k = k + 1;
if (k == plen-1)//说明k移动到ptr的最末端
{
//cout << "在位置" << i-plen+1<< endl;
//k = -1;//重新初始化,寻找下一个
//i = i - plen + 1;//i定位到该位置,外层for循环i++可以继续找下一个(这里默认存在两个匹配字符串可以部分重叠),感谢评论中同学指出错误。
return i-plen+1;//返回相应的位置
}
}
return -1;
}
这是对KMP的初步理解嘞QAQ 继续学习