KMP所解决的问题:判断一个串是否是另一个串的子串。
例如:
给两个字符串S1和S2,问S2是否是S1的子串?
数据范围:0<|S2|<=|S1|<=100000
Input
第一行输入一个字符串S1,第二行输入一个字符串S2,保证0<|S2|<=|S1|<=100000
Output
如果S2是S1的子串,输出“YES”.
否则,输出“NO”.
样例
Sample Input
AAABAAABAAABAAAD
AAABAAAD
ABAAB
ABB
Sample Output
YES
NO
注:一个字符串的子串指的是字符串某一段连续的部分(比如第一个例子),可以是其本身。
而不连续的部分,一般称作为子序列!(比如第二个例子,ABB是ABAAB的子序列而不是子串)
通常做法:
暴力求解
暴力求解虽然可以计算出来,但是其时间复杂度往往是不允许的
时间复杂度:O(|S1||S2|)
当|S1|=|S2|=100000时,|S1||S2|=10000000000 也就是十个0,100亿!!
用超级计算机还是有希望1s跑完的(●ˇ∀ˇ●)
暴力匹配不能快速解决,有更好的办法吗?
有!KMP算法!
①前缀后缀最大值:
一个长度为N的字符串S,它有N+1个前缀(包括空前缀)和N+1个后缀(包括空后缀)
比如ABC,有4个前缀,空,A,AB,ABC
有4个后缀,空,C,BC,ABC
比如AAA,有4个前缀,空,A,AA,AAA
有4个后缀,空,A,AA,AAA
如果不算自身(ABABABA),很容易发现字符串S前缀后缀最大值为5,即ABABA。
②next[ ]数组
知道了最大前缀后缀的定义,现在就要想办法把每个字符所在位置的最大前缀后缀记录下来,这里用的是next[ ]。
next的数组构建
int init[1000005];//原始字符串
int pp[1000005];//匹配字符串
int Next[1000005];//next数组
int m,n;//m=strlen(init);n=strlen(pp);
void creat_next(void)
{
int j=0;
next1[0]=0;
for(int i=1; i<n; i++)
{
if(pp[i]==pp[j])
{
Next[i]=Next[i-1]+1;
j++;
}
else
{
while(1)
{
if(j!=0)j=Next[j-1];
else break;
if(pp[i]==pp[j])
{
Next[i]=j+1;
j++;
break;
}
}
}
}
}
对比下
int ys[1000005];//原始字符串
int pp[1000005];//匹配字符串
int next1[1000005];//next数组
int m,n;//m=strlen(ys);n=strlen(pp);
void findnext(void)
{
int j=0;
next1[0]=0;
for(int i=1; i<n; i++)
{
if(pp[i]==pp[j])
{
next1[i]=next1[i-1]+1;
j++;
}
else
{
while(1)
{
if(j!=0)j=next1[j-1];
else break;
if(pp[i]==pp[j])
{
next1[i]=j+1;
j++;
break;
}
}
}
}
}
int kmp(void)
{
int i=0,j=0;
findnext();
while(i<m)
{
if(ys[i]==pp[j])
{
i++;j++;
if(j==n)return i-n+1;
}
else if(j>0)j=next1[j-1];
else if(j==0)i++;
}
return -1;
}
int main()
{
int T;
scanf("%d",&T);
while(T--)
{
scanf("%d%d",&m,&n);
for(int i=0;i<m;i++)
scanf("%d",&ys[i]);
for(int i=0;i<n;i++)
scanf("%d",&pp[i]);
int ans=kmp();
printf("%d\n",ans);
}
return 0;
}
int m,n;
int nex[1000005];
void findnext(char *pp)
{
memset(nex,0,sizeof(nex));
int j=0;
nex[0]=0;
for(int i=1; i<n; i++)
if(pp[i]==pp[j])
{
nex[i]=nex[i-1]+1;
j++;
}
else
while(1)
{
if(j!=0)j=nex[j-1];
else break;
if(pp[i]==pp[j])
{
nex[i]=j+1;
j++;
break;
}
}
}
int kmp(char *ys,char *pp)
{
int i=0,j=0,ans=0;
while(i<m)
{
if(ys[i]==pp[j])
{
i++;
j++;
if(j==n)ans++;
}
else if(j>0)j=nex[j-1];
else if(j==0)i++;
}
return ans;
}
int main()
{
char pp[10005];
char ys[1000005];
int T;
scanf("%d",&T);
while(T--)
{
scanf("%s",pp);
n=strlen(pp);
findnext(pp);
scanf("%s",ys);
m=strlen(ys);
printf("%d\n",kmp(ys,pp));
}
return 0;
}