• 运用kmp算法解决的一些问题的简单题解


    学习kmp算法我最后是看的数据结构书上的一本教材学会的。。我认为kmp相对于普通的BF算法就是避免了非常多不必要的匹配。而kmp算法的精髓自然就在于next数组的运用。。。而next数组简而言之就是存储的就是模式串中第j个字符与主串中对应字符“失配”时,在模式串中须要又一次和主串中失配的字符相比較的位置。

    。我认为这句概括挺好的。

    题1:

    hdu   1711  number   sequence 

    题目链接:

    http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1711

    这道题目是求模式串是从主串里面的那一个位置进行匹配的。。。

    直接套模板就可以。。

    代码为:

    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    const int maxn=1000000+10;
    int s[maxn],p[maxn];
    int next[maxn];
    int n,m;
    
    /*算法复杂度为o(m+n)*/
    
    void Getnext()
    {
        int j,k;
        next[0]=-1;
        j=0;
        k=-1;
        /*n=strlen(p)*/
        while(j<m)
        {
            if(k==-1||p[j]==p[k]) //匹配的情况下,p[j]==p[k]
            {
                j++;
                k++;
                next[j]=k;
            }
            else                 //p[j]!=p[k]
                k=next[k];
        }
    }
    
    int KMP()
    {
        int i,j;
        i=0,j=0;
        Getnext();
        while(i<n)
        {
            if(j==-1||s[i]==p[j])
            {
                i++;
                j++;
            }
            else
                j=next[j];
            if(j==m)
                return i-m+1;
        }
        return -1;
    }
    
    int main()
    {
        int t;
        scanf("%d",&t);
        while(t--)
        {
            scanf("%d%d",&n,&m);
            for(int i=0;i<n;i++)
                scanf("%d",&s[i]);
            for(int i=0;i<m;i++)
                scanf("%d",&p[i]);
            int ans=KMP();
    
            printf("%d
    ",ans);
        }
        return 0;
    }

    题2:poj poj  3461   oulipo

    题目链接:

    这道题是运用next数组性质求模式串在主串中出现多少次。。也是模板提
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<iostream>
    using namespace std;
    const int maxn=1000000+10;
    char s[maxn],p[maxn];
    int next[maxn];
    int n,m;
    
    /*算法复杂度为o(m+n)*/
    
    void Getnext()
    {
        int j,k;
        next[1]=0;
        j=1;
        k=0;
        while(j<=m)
        {
            if(k==0||p[j]==p[k]) //匹配的情况下,p[j]==p[k]
            {
                j++;
                k++;
                next[j]=k;
            }
            else                 //p[j]!=p[k]
                k=next[k];
        }
    }
    
    int KMP()
    {
        int i,j;
        i=1,j=1;
        Getnext();
        while(i<n)
        {
            if(j==0||s[i]==p[j])
            {
                i++;
                j++;
            }
            else
                j=next[j];
            if(j==m+1)
                return i-m;
        }
        return -1;
    }
    
    int KMP_Count()
    {
        int ans=0;
        int i,j=1;
        if(n==1&&m==1)
        {
            if(s[1]==p[1])
                return 1;
            else
                return 0;
        }
        Getnext();
        for(i=1;i<=n;i++)
        {
            while(j>1&&s[i]!=p[j])
                j=next[j];
            if(s[i]==p[j])
                j++;
            if(j==m+1)
            {
                ans++;
                j=next[j];
            }
        }
        return ans;
    }
    
    int main()
    {
        int t;
        scanf("%d",&t);
        while(t--)
        {
           scanf("%s",p+1);
           scanf("%s",s+1);
           m=strlen(p+1);
           n=strlen(s+1);
           int ans2=KMP_Count();
           printf("%d
    ",ans2);
        }
        return 0;
    }
    /*
    ababcabcacbab
    abcac
    
    abababc
    ab
    */
    

    题3:

    hdu  1358   peroid

    链接为:

    这道题是典型的next数组的应用。

    。求周期。。。

    从前往后找错位部分,假设是周期串的话,那么错位的部门就是一个循环节。。那么(i-1)%(i-next[i]) 必然为0.。这样这个问题就得到了完美解决。

    代码为:

    <h2><pre name="code" class="cpp">#include<cstdio>
    #include<cstring>
    const int maxn=1000000+10;
    char s[maxn],p[maxn];
    int next[maxn];
    int m;
    
    /*算法复杂度为o(m+n)*/
    
    void Getnext()
    {
        int j,k;
        next[1]=0;
        j=1;
        k=0;
        while(j<=m)
        {
            if(k==0||p[j]==p[k]) //匹配的情况下,p[j]==p[k]
            {
                j++;
                k++;
                next[j]=k;
            }
            else                 //p[j]!=p[k]
                k=next[k];
        }
    }
    
    int KMP()
    {
        int i,j;
        i=0,j=0;
        Getnext();
        while(i<strlen(s))
        {
            if(j==-1||s[i]==p[j])
            {
                i++;
                j++;
            }
            else
                j=next[j];
            if(j==strlen(p))
                return i-strlen(p);
        }
        return -1;
    }
    
    int main()
    {
        int cas=1;
        while(~scanf("%d",&m),m)
        {
           scanf("%s",p+1);
           Getnext();
           printf("Test case #%d
    ",cas++);
           for(int i=2;i<=m+1;i++)
           {
               if(next[i]>1&&(i-1)%(i-next[i])==0)
                printf("%d %d
    ",i-1,(i-1)/(i-next[i]));
           }
           printf("
    ");
        }
        return 0;
    }
    /*
    7
    abcabcc
    */
    


    
    

    题4:

    pojpoj  2406   power strings

    题目链接:

    这个题目是推断这个字符串是否为周期串,假设是的话就输出周期。

    所以跟上题一样。。仅仅须要推断一下末尾就能够了。

    。。

    即n%(n+1-next[n+1])==0成立与否。。

    代码为:

    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    
    const int maxn=1000000+10;
    char p[maxn];
    int next[maxn],n;
    
    void Getnext()
    {
       int j,k;
       next[1]=0;
       k=0;
       j=1;
       while(j<=n)
       {
           if(k==0||p[k]==p[j])
           {
               k++;
               j++;
               next[j]=k;
           }
           else
               k=next[k];
       }
    }
    
    int main()
    {
        int ans;
        while(~scanf("%s",p+1))
        {
            if(strcmp(p+1,".")==0)  return 0;
            ans=-1;
            n=strlen(p+1);
            Getnext();
            if(n%(n+1-next[n+1])==0)
                 ans=n/(n+1-next[n+1]);
            if(ans==-1)  ans=1;
            printf("%d
    ",ans);
        }
        return 0;
    }
    

    有错的 希望大家指正。。

    。以后做的题我也会补充。。。



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