• 浅谈c++中的KMP


    百度上一些关于KMP算法的一些基本介绍

    所谓KMP,其实就是一种经过改进的模式串匹配算法(即在原串A中查找是否存在模式串B)

    通常情况下,我们是这样匹配的


    串A    X Y Z X X Y Z X Y

    串B    X Y Z X Y

    串A    X Y Z X X Y Z X Y

    串B       X Y Z X Y

    ……

    串A   X Y Z X X Y Z X Y

    串B                 X Y Z X Y

    (其中红色代表第一次失去匹配的位置)


    很明显这样匹配是非常低效的

    为了优化这种算法,我们考虑令每次将B串右移的位置尽可能

    那么现在问题来了

    移动到哪里才算最长??


     首先我们保证两个原则:

    (1)保证不会漏掉解

    (2)向右移尽可能长

    首先我们为了右移尽量长,采用从右向左贪心的方式,并设从失配位置到移动位置的距离为k,要求满足B[1~k]==B[j-k~j]

    由于前j位均已匹配,所以A[j-k~j]==B[j-k~j]

    为了保证移动结束后字符串在可预见的范围内均已匹配,要求A[j-k~j]==B[1~k]

    大概就是这样:(图中i、j为失配位置)

    (此时k=2)

    为了保证不会漏掉解,假设B串头指针移动前为j1,移动后为j2

    若j1~j2范围内存在可以匹配到B的子串,那么设这个子串开始的指针为j3,满足j3~j3+strlen(B)==B

    那么此时失配位置应在j3,不在原失配位置

    注意如果当j<0时仍然找不到匹配位置应从i后面寻找位置进行匹配


    但这样依然很慢所以我们进入重点

    对于每个k来讲很明显只和B串有关

    所以我们利用一个nxt数组 nxt[j]表示B串前j位对应的k

    这其实就是两个B串在互相进行匹配的过程

     上代码


    //这里数组从1开始 
    j=0;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        while(j>0 && a[i+1]!=b[j+1]) j=nxt[j];//j未减小到0且不能继续匹配,减小j的值
        if(a[i+1]==b[j+1]) j++;//能继续匹配,j的值增加
        //若j==0仍不能匹配,由于循环i的值会自动增加
        if(j==m)//找到一处匹配
            printf("%d
    ",i+1-m+1);//输出子串在主串中的位置
        j=nxt[j];//继续匹配 
    } 
    
    这是代码1
    匹配,输出位置
    //这里数组从1开始 
    j=0;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        while(j>0 && a[i+1]!=b[j+1]) j=nxt[j];//j未减小到0且不能继续匹配,减小j的值
        if(a[i+1]==b[j+1]) j++;//能继续匹配,j的值增加
        //若j==0仍不能匹配,由于循环i的值会自动增加
        if(j==m)//找到一处匹配
        { 
            printf("%d
    ",i+1-m+1);//输出子串在主串中的位置
            j=0;//从头开始匹配,保证不重复 
        } 
    } 
    如果若干子串在主串中的位置不能重复,只需将j=nxt[j]改成j=0即可
    //这里数组从1开始 
    p[1]=j=0;
    for(i=1;i<m;i++)
    {
        while(j>0 && b[i+1]!=b[j+1]) j=nxt[j];//j未减小到0且不能继续匹配,退一步 
        if(b[i+1]==b[j+1]) j++;//能继续匹配,j的值增加
        //若j==0仍不能匹配,由于循环i的值会自动增加
        nxt[i+1]=j;//nxt数组赋值 
    } 
    
    这时代码3
    预处理nxt数组

    有没有觉得预处理和匹配的代码很像?Q_Q

    /*====年轻人,瞎搞是出不了省一的,这就是现实====*/
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