常见算法题之字符串

1、KMP算法

参考:july大神的KMP博客
细节不摆,该算法由暴力字符串来匹配,具体是由字符串匹配的暴力写法而来。

优化点:

减少子串的回溯步长,从而优化时间复杂度。
关键点:

  • Q: 根据什么可以减少子串的回溯步长呢?
    A: 就是根据当前不匹配的字符位置之前的子字符串的“相同前后缀”的特征,使得子串移动到前一个可能匹配的位置。
  • Q: 如何获得每个字符“之前的子字符串的相同前后缀的特征”呢?
    A: 通过预处理子串,获得一个next数组,表示每个位置前的子字符串的最大公共前后缀长度。
  • Q: next数组如何计算得来?
    A: 通过两个动态规划的特点,计算得来:
    如果对于值k,已有p0 p1, ..., pk-1 = pj-k pj-k+1, ..., pj-1,相当于next[j] = k
    第一, 若p[k] == p[j],则next[j + 1 ] = next [j] + 1 = k + 1;
    第二, 若p[k ] ≠ p[j],如果此时p[ next[k] ] == p[j ],则next[ j + 1 ] = next[k] + 1,否则继续递归前缀索引k = next[k],而后重复此过程。 相当于在字符p[j+1]之前不存在长度为k+1的前缀"p0 p1, …, pk-1 pk"跟后缀“pj-k pj-k+1, …, pj-1 pj"相等,那么是否可能存在另一个值t+1 < k+1,使得长度更小的前缀 “p0 p1, …, pt-1 pt” 等于长度更小的后缀 “pj-t pj-t+1, …, pj-1 pj” 呢?如果存在,那么这个t+1 便是next[ j+1]的值,此相当于利用已经求得的next 数组(next [0, ..., k, ..., j])进行P串前缀跟P串后缀的匹配。
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