力扣刷题经验——KMP算法理解(超级详细图解版)

简单介绍

KMP——快速模式匹配算法(字符串匹配算法)
主要用途:查找字符串,查找字符串"ab"(目标字符串)在字符串"abc"(待查找字符串)中出现的位置。
即查找字符串"abc"是否包含字符串"ab",如果包含,返回包含的起始位置

功能图示

比如计算str中是否含有ptr,算法由两部分组成:
1、计算ptr每一位及之前的字符串中,前缀后缀 公共部分的最大长度的next数组
2、匹配ptrstr,当ptr失配时,利用next数组,实现ptr的最大后移,从而避免不必要的匹配,减少匹配次数
前后缀

理解思路——关于next数组

  • 定义:next数组是ptr每一位及之前的字符串中,前缀和后缀公共部分的最大长度的集合
  • 计算:上图中ABCD的前缀可能为:A, AB, ABC (除去最后一位)
    后缀可能为:D, CD,BCD (除去第一位) 前后缀都没有重合,所以next[3]=0
  • 对每一位及之前的字符串都要计算next数组的原因:因为两个字符串匹配的情况有很多种,可能是ABC,可能是ABCD,也可能是ABCDE,所以要遍历一遍字符串来计算
  • 作用:检查看后缀与前缀中有没有重合(红框部分),然后就能将ptr中的前缀(第一个红框)位置直接移到重叠的后缀(第二个红框)的位置
    next数组作用示意图

步骤解释

str: ABCDABEFGABCDABM
ptr: ABCDABM
(划线表示str和ptr中完全匹配的部分)

  1. 计算next数组,详情可见图解KMP算法
    next数组值
  2. 开始匹配:
    对于str和ptr两个字符串中,能匹配上则i++j++
    直到匹配到E和M,发现不合适
    不匹配图示
  3. 采用已匹配部分的字符串(即ABCDAB)的next数组值(next[5]=2),则ptr向前位移数为6-2=4(移动位数 = 已匹配的字符数 - 对应的部分匹配值),即i不动j=next[j-1]
  4. 继续匹配,直到匹配成功,返回i-j+1

参考文献

  1. 图解KMP算法
  2. 字符串匹配的KMP算法
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 215,245评论 6 497
  • 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 91,749评论 3 391
  • 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 160,960评论 0 350
  • 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 57,575评论 1 288
  • 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 66,668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 50,670评论 1 294
  • 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 39,664评论 3 415
  • 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 38,422评论 0 270
  • 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 44,864评论 1 307
  • 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 37,178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 39,340评论 1 344
  • 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 35,015评论 5 340
  • 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 40,646评论 3 323
  • 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 31,265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 32,494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 47,261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 44,206评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • 最近研究了一下kmp算法(Knuth-Morris-Pratt),百度了好多帖子,看的稀里糊涂。为了自己可以简单理...
    smoke_zl阅读 39,996评论 2 23
  • 最近研究了一下kmp算法(Knuth-Morris-Pratt),百度了好多帖子,看的稀里糊涂。为了自己可以简单理...
    MrBryan阅读 1,281评论 0 2
  • 1.KMP算法是什么? 1.1 KMP算法求解什么类型问题 字符串匹配。给你两个字符串,寻找其中一个字符串是否包含...
    mirqzb阅读 1,531评论 0 1
  • 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
  • KMP的由来 在KMP算法之前,对文本进行匹配时使用的是朴素模式匹配算法,也就是最简单匹配算法.当然运行效率也是让...
    圣光忏悔阅读 1,752评论 2 13