KMP算法

2021-11-04 18:01:00 阅读：154 来源： 互联网

KMP算法的核心，是一个被称为部分匹配表(Partial Match Table)的数组。对于字符串“abababca”，它的PMT如下表所示：在这里插入图片描述
字符串的前缀和后缀定义：

如果字符串A和B，存在A=BS，其中S是任意的非空字符串，那就称B为A的前缀。例如，”Harry”的前缀包括{”H”, ”Ha”, ”Har”, ”Harr”}，我们把所有前缀组成的集合，称为字符串的前缀集合。

同样可以定义后缀A=SB，其中S是任意的非空字符串，那就称B为A的后缀，例如，”Potter”的后缀包括{”otter”, ”tter”, ”ter”, ”er”, ”r”}，然后把所有后缀组成的集合，称为字符串的后缀集合。要注意的是，字符串本身并不是自己的后缀。
在这里插入图片描述

有了这个定义，就可以说明PMT中的值的意义了。PMT中的值是字符串的前缀集合与后缀集合的交集中最长元素的长度。例如，对于”aba”，它的前缀集合为{”a”, ”ab”}，后缀集合为{”ba”, ”a”}。两个集合的交集为{”a”}，那么长度最长的元素就是字符串”a”了，长度为1，所以对于”aba”而言，它在PMT表中对应的值就是1。再比如，对于字符串”ababa”，它的前缀集合为{”a”, ”ab”, ”aba”, ”abab”}，它的后缀集合为{”baba”, ”aba”, ”ba”, ”a”}，两个集合的交集为{”a”, ”aba”}，其中最长的元素为”aba”，长度为3。
在这里插入图片描述

保持i指针不动，然后将j指针指向模式字符串的PMT[j −1]位即可在这里插入图片描述
有next[6]=pmt[5]=4; 同理可以发现规律： next[j]=ptm[j-1]的关系，因为j-1>=0,固有j>=1。又因为由前面知ptm[0]=0, 故next[1]=0。这样，还有next[0]未定义，为了编程方便，一般约定next[0]=-1。注意，next[0]纯粹凑数的，实际根本不会用到它。

public class KMP {

    /**
     * 求出一个字符数组的next数组
     * @param t 字符数组
     * @return next数组
     */
    public static int[] getNextArray(char[] t) {
        int[] next = new int[t.length];
        next[0] = -1;
        next[1] = 0;
        int k;
        for (int j = 2; j < t.length; j++) {
            k=next[j-1];
            while (k!=-1) {
                if (t[j - 1] == t[k]) {
                    next[j] = k + 1;
                    break;
                }
                else {
                    k = next[k];
                }
                next[j] = 0;  //当k==-1而跳出循环时，next[j] = 0，否则next[j]会在break之前被赋值
            }
        }
        return next;
    }

    /**
     * 对主串s和模式串t进行KMP模式匹配
     * @param s 主串
     * @param t 模式串
     * @return 若匹配成功，返回t在s中的位置（第一个相同字符对应的位置），若匹配失败，返回-1
     */
    public static int kmpMatch(String s, String t){
        char[] s_arr = s.toCharArray();
        char[] t_arr = t.toCharArray();
        int[] next = getNextArray(t_arr);
        int i = 0, j = 0;
        while (i<s_arr.length && j<t_arr.length){
            if(j == -1 || s_arr[i]==t_arr[j]){
                i++;
                j++;
            }
            else
                j = next[j];
        }
        if(j == t_arr.length)
            return i-j;
        else
            return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(kmpMatch("abcabaabaabcacb", "abaabcac"));
    }

}

标签：前缀,后缀,next,int,算法,KMP,字符串,集合
来源： https://blog.csdn.net/Koikoi12/article/details/121146283

本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享；
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除；
5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。

ICode9

KMP算法