KMP算法

问题:有一个文本串S,和一个模式串P,现在要查找P在S中的位置
输入:“abcdef”,“bc”
"abcdefg" ,"ba"
输出:1
-1

暴力匹配

并假设现在文本串S匹配到 i 位置,模式串P匹配到 j 位置,则有:
如果当前字符匹配成功(即S[i] == P[j]),则i++,j++,继续匹配下一个字符;
如果失配(即S[i]! = P[j]),令i = i - (j - 1),j = 0。相当于每次匹配失败时,i 回溯,j 被置为0。

int violent(char *s,char *p){
    int sLen = strlen(s);
    int pLen = strlen(p);
    int i = 0;
    int j = 0;
    while(i<sLen && j<pLen){
        if(s[i] == p[j]){
            i++;
            j++;
        }
        else{
            i = i-j+1;
            j = 0;
        }
    }
    //匹配成功,返回模式串p在文本串s中的位置,否则返回-1
    if (j == pLen)
        return i - j;
    else
        return -1;

}

KMP 算法
下面先直接给出KMP的算法流程(具体教程:<a href= http://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/7041827> 详细教程传送门</a>):
假设现在文本串S匹配到 i 位置,模式串P匹配到 j 位置
如果j = -1,或者当前字符匹配成功(即S[i] == P[j]),都令i++,j++,继续匹配下一个字符;
如果j != -1,且当前字符匹配失败(即S[i] != P[j]),则令 i 不变,j = next[j]。此举意味着失配时,模式串P相对于文本串S向右移动了j - next [j] 位。
换言之,当匹配失败时,模式串向右移动的位数为:失配字符所在位置 - 失配字符对应的next 值,即移动的实际位数为:j - next[j],且此值大于等于1。(实际上相当于当前位和next[j]位比)

void GetNext(char* p,int next[])
{
    int pLen = strlen(p);
    next[0] = -1;
    int k = -1;
    int j = 0;
    while (j < pLen - 1)
    {
        //p[k]表示前缀,p[j]表示后缀
        if (k == -1 || p[j] == p[k])
        {
            ++k;
            ++j;
            if (p[j] != p[k])
                next[j] = k;   //之前只有这一行
            else
                //因为不能出现p[j] = p[ next[j ]],所以当出现时需要继续递归,k = next[k] = next[next[k]]
                next[j] = next[k];
        }
        else
        {
            k = next[k];
        }
    }
}
int kmp(char *s,char *p){
    int sLen = strlen(s);
    int pLen = strlen(p);
    int next[pLen];
    GetNext(p,next);
    int i = 0;
    int j = 0;
    
    while(i<sLen && j<pLen){
        if(j == -1 || s[i] == p[j]){
            i++;
            j++;
            
        }
        else{
            j = next[j];
        }
    }
    //匹配成功,返回模式串p在文本串s中的位置,否则返回-1
    if (j == pLen)
        return i - j;
    else
        return -1;
    
}

时间复杂度
我们发现如果某个字符匹配成功,模式串首字符的位置保持不动,仅仅是i++、j++;如果匹配失配,i 不变(即 i 不回溯),模式串会跳过匹配过的next [j]个字符。整个算法最坏的情况是,当模式串首字符位于i - j的位置时才匹配成功,算法结束。 所以,如果文本串的长度为n,模式串的长度为m,那么匹配过程的时间复杂度为O(n),算上计算next的O(m)时间,KMP的整体时间复杂度为O(m + n)

Reference:
<a href="http://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/7041827">从头到尾彻底理解KMP</a>

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,001评论 6 498
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,210评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,874评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,001评论 1 291
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,022评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,005评论 1 295
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,929评论 3 416
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,742评论 0 271
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,193评论 1 309
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,427评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,583评论 1 346
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,305评论 5 342
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,911评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,564评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,731评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,581评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,478评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • 文章大纲:1.KMP算法概念2.KMP算法中最核心的next[] 数组是如何生成的3.使用KMP算法 匹配字符串 ...
    柠檬乌冬面阅读 814评论 0 3
  • 参考文章 知乎:如何更好的理解和掌握 KMP 算法?从头到尾彻底理解KMPKMP 算法(1):如何理解 KMP(原...
    Mjolnir1107阅读 985评论 0 0
  • 数据结构与算法--KMP算法查找子字符串 部分内容和图片来自这三篇文章: 这篇文章、这篇文章、还有这篇他们写得非常...
    sunhaiyu阅读 1,735评论 1 21
  • 引言 字符串匹配一直是计算机科学领域研究和应用的热门领域,算法的改进研究一直是一个十分困难的课题。作为字符串匹配中...
    潮汐行者阅读 1,639评论 2 6
  • 数据结构 第8讲 KMP算法 讲这个算法之前,我们首先了解几个概念: 串:又称字符串,是由零个或多个字符组成的有限...
    rainchxy阅读 1,294评论 0 3