KMP算法实现

字符串匹配问题　　

　　给定一个主串（以 S 代替）和模式串（以 P 代替），要求找出 P 在 S 中出现的位置，此即串的模式匹配问题。

解决这种类型的问题的两种方法

　　1、常规暴力解法
　　2、KMP算法(及优化方法)

C++实现

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

/**
 * KMP：
 * 给定一个主串（以 S 代替）和模式串（以 P 代替），要求找出 P 在 S 中出现的位置，此即串的模式匹配问题。
 */

class Solution {

private:

public:

    /**
     * 暴力解法
     * @param s ：主串
     * @param p ：模式字符串
     * @return
     */
    int bruteForce(string s, string p) {
        int i = 0;
        int j = 0;
        int lengthOfS = s.size();
        int lengthOfP = p.size();

        while (i < lengthOfS && j < lengthOfP) {
            if (s[i] == p[j]){
                i++;
                j++;
            }else {
                i = i-j+1;
                j = 0;
            }
        }

        if (j == lengthOfP) {
            return i-j;
        }

        return -1;
    }

    /**
     * 求解模式串的每个位置的相同真前后缀
     * @param pattern：模式字符串
     * @param next  ：模式串的每个位置的相同真前后缀长度
     */
    int * getNext(string pattern) {
        int* next = new int[100]{0};
        int patternSize = pattern.size();
        int i = 0,j = -1;
        next[0] = -1;

        while(i < patternSize) {
            if (j == -1 || pattern[i] ==  pattern[j]) {
                i++;
                j++;
                next[i] = j;
            }else {
                j = next[j];
            }
        }
        return next;
    }

    /**
     * KMP implementation
     * @param s
     * @param p
     * @param next
     * @return
     */
    int KMP(string s, string p) {
        int* next = getNext(p);
        int i = 0;
        int j = 0;
        int lengthOfS = s.size();
        int lengthOfP = p.size();

        while(i < lengthOfS && j < lengthOfP) {
            if(j == -1 || s[i] == p[j]) {   // P 的第一个字符不匹配或 S[i] == P[j]
                i++;
                j++;
            }else {
                j = next[j];
            }
        }

        if (j == lengthOfP) {
            return i-j;
        }
        return -1;
    }

};

int main() {
    string s,p;
    getline(cin,s);
    getline(cin,p);
    Solution newSolution;
    cout << newSolution.KMP(s,p) << endl;

}