KMP算法

为了解决字符串匹配问题

给你两个字符串，寻找其中一个字符串是否包含另一个字符串，如果包含，返回包含的起始位置。

//str为子串
//prt为母串


void cal_next(char *str, int *next, int len)
{
    next[0] = -1;//next[0]初始化为-1，-1表示不存在相同的最大前缀和最大后缀
    int k = -1;//k初始化为-1
    for (int q = 1; q <= len-1; q++)
    {
        while (k > -1 && str[k + 1] != str[q])//如果下一个不同，那么k就变成next[k]，注意next[k]是小于k的，无论k取任何值。
        {
            k = next[k];//往前回溯
        }
        if (str[k + 1] == str[q])//如果相同，k++
        {
            k = k + 1;
        }
        next[q] = k;//这个是把算的k的值（就是相同的最大前缀和最大后缀长）赋给next[q]
    }
}

int KMP(char *str, int slen, char *ptr, int plen)
{
    int *next = new int[plen];
    cal_next(ptr, next, plen);//计算next数组
    int k = -1;
    for (int i = 0; i < slen; i++)
    {
        while (k >-1&& ptr[k + 1] != str[i])//ptr和str不匹配，且k>-1（表示ptr和str有部分匹配）
            k = next[k];//往前回溯
        if (ptr[k + 1] == str[i])
            k = k + 1;
        if (k == plen-1)//说明k移动到ptr的最末端
        {
            //cout << "在位置" << i-plen+1<< endl;
            //k = -1;//重新初始化，寻找下一个
            //i = i - plen + 1;//i定位到该位置，外层for循环i++可以继续找下一个（这里默认存在两个匹配字符串可以部分重叠），感谢评论中同学指出错误。
            return i-plen+1;//返回相应的位置
        }
    }
    return -1;  
}

模板：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
void makeNext(const char P[],int next[])
{
    int q,k;
    int m = strlen(P);
    next[0] = 0;
    for (q = 1,k = 0; q < m; ++q)
    {
        while(k > 0 && P[q] != P[k])
            k = next[k-1];
        if (P[q] == P[k])
        {
            k++;
        }
        next[q] = k;
    }
}

int kmp(const char T[],const char P[],int next[])
{
    int n,m;
    int i,q;
    n = strlen(T);
    m = strlen(P);
    makeNext(P,next);
    for (i = 0,q = 0; i < n; ++i)
    {
        while(q > 0 && P[q] != T[i])
            q = next[q-1];
        if (P[q] == T[i])
        {
            q++;
        }
        if (q == m)
        {
            printf("Pattern occurs with shift:%d
",(i-m+1));
        }
    }    
}

int main()
{
    int i;
    int next[20]={0};
    char T[] = "ababxbababcadfdsss";
    char P[] = "abcdabd";
    printf("%s
",T);
    printf("%s
",P );
    // makeNext(P,next);
    kmp(T,P,next);
    for (i = 0; i < strlen(P); ++i)
    {
        printf("%d ",next[i]);
    }
    printf("
");

    return 0;
}

 KMP求子串出现的次数

#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;

const int MAXW=10001,MAXT=1000001;
char W[MAXW],T[MAXT];
int next[MAXW];
int lenW,lenT;

void getnext(int lenW)
{
    int i=0,j=-1;
    next[i]=-1;
    while(i<lenW) {
        if(j==-1||W[i]==W[j]) {
            next[++i]=++j;
        }
        else j=next[j];
    }
}

int kmp(int pos,int lenW,int lenT)
{
    int i=pos,j=0,ans=0;
    while(i<lenT) {
        if(T[i]==W[j]||j==-1) ++i,++j;
        else j=next[j];
        if(j==lenW) {
            ans++;
            j=next[j-1];
            i--;
        }
    }
    return ans;
}


int main()
{
    int n;
    scanf("%d",&n);
    while(n--) {
        scanf("%s%s",W,T);
        lenW=strlen(W);
        lenT=strlen(T);
        getnext(lenW);
        printf("%d
",kmp(0,lenW,lenT));
    }
    return 0;
}