字符串的KMP算法

看了两个多小时……..只能说大致看懂了原理。

难点在于next数组的理解。

po一篇我觉得讲解得不错的博文(尤其是彩图特别有用):http://www.cnblogs.com/tangzhengyue/p/4315393.html

next[j] == k;
next[k] == 绿色色块所在的索引;
next[绿色色块所在的索引] == 黄色色块所在的索引;
这里要做一个说明:图上的色块大小是一样的(没骗我?好吧,请忽略色块大小,色块只是代表数组中的一位)。

我们来看下面一个图,可以得到更多的信息:

《字符串的KMP算法》

1.由”next[j] == k;”这个条件,我们可以得到A1子串 == A2子串(根据next数组的定义,前后缀那个)。

2.由”next[k] == 绿色色块所在的索引;”这个条件,我们可以得到B1子串 == B2子串

3.由”next[绿色色块所在的索引] == 黄色色块所在的索引;”这个条件,我们可以得到C1子串 == C2子串

4.由1和2(A1 == A2,B1 == B2)可以得到B1 == B2 == B3

5.由2和3(B1 == B2, C1 == C2)可以得到C1 == C2 == C3

6.B2 == B3可以得到C3 == C4 == C1 == C2

上面这个就是很简单的几何数学,仔细看看都能看懂的。我这里用相同颜色的线段表示完全相同的子数组,方便观察。

 

接下来,我们开始用上面得到的条件来推导如果第j+1位失配时,我们应该填写next[j+1]为多少?

next[j+1]即是找strKey从0到j这个子串的最大前后缀:

#:(#:在这里是个标记,后面会用)我们已知A1 == A2,那么A1和A2分别往后增加一个字符后是否还相等呢?我们得分情况讨论:

(1)如果str[k] == str[j],很明显,我们的next[j+1]就直接等于k+1。

  用代码来写就是next[++j] = ++k;

(2)如果str[k] != str[j],那么我们只能从已知的,除了A1,A2之外,最长的B1,B3这个前后缀来做文章了。

那么B1和B3分别往后增加一个字符后是否还相等呢?

由于next[k] == 绿色色块所在的索引,我们先让k = next[k],把k挪到绿色色块的位置,这样我们就可以递归调用”#:”标记处的逻辑了。

 

由于j+1位之前的next数组我们都是假设已经求出来了的,因此,上面这个递归总会结束,从而得到next[j+1]的值。

 

我们唯一欠缺的就是初始条件了:

next[0] = -1,  k = -1, j = 0

另外有个特殊情况是k为-1时,不能继续递归了,此时next[j+1]应该等于0,即把j回退到首位。

即 next[j+1] = 0; 也可以写成next[++j] = ++k;

有一个点必须要清楚意识到:next[i]指的是在模式串中第i个位置之前,前next[i]个字符和最后next[i]个字符相同。next[i]其实表示的是长度。

上代码:

《字符串的KMP算法》

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=1e5+10;
int Next[maxn];
char str[maxn],mo[maxn];

void getNext()
{
	int i=0,j=-1,len=strlen(mo);
	while(i<len)                       //这个i、j都是模式串中的下标,可结合彩图理解原理。
	{
		if(j==-1||mo[i]==mo[j]){
			Next[i++]==j++;
		}
		else
			j=Next[j];
	}
}

int kmp()
{
	int i=0,j=0,l1=strlen(str),l2=strlen(mo);        //这个i在原串中,j在模式串中。
	int ans=0;
	while(i<l1){
		if(j==-1||mo[j]==str[i]) i++,j++;
		else
		 j=Next[j];
		if(j==l2) ans++;
	}
	return ans;
}

int main()
{
	int t;
	cin>>t;
	while(t--)
	{
		cin>>mo>>str;
		Next[0]=-1;
		getNext();
		printf("%d\n",kmp());
	}
	return 0;
} 

    原文作者:KMP算法
    原文地址: https://blog.csdn.net/m0_38033475/article/details/78161982
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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