KMP算法
简介 KMP 算法是 D.E.Knuth、J,H,Morris 和 V.R.Pratt 三位神人共同提出的,称之为 Knuth-Morria-Pratt 算法,简称 KMP 算法。该算法相对于 Brute-Force(暴力)算法有比较大的改进,主要是消除了主串指针的回溯,从而使算法效率有了某种程度的提高。
提取加速匹配的信息 上面说道 KMP 算法主要是通过消除主串指针的回溯来提高匹配的效率的,那么,它是则呢样来消除回溯的呢?就是因为它提取并运用了加速匹配的信息! 这种信息就是对于每模式串 t 的每个元素 t j,都存在一个实数 k ,使得模式串 t 开头的 k 个字符(t 0 t 1…t k-1)依次与 t j 前面的 k(t j-k t j-k+1…t j-1,这里第一个字符 t j-k 最多从 t 1 开始,所以 k < j)个字符相同。如果这样的 k 有多个,则取最大的一个。模式串 t 中每个位置 j 的字符都有这种信息,采用 next 数组表示,即 next[ j ]=MAX{ k }。 加速信息,即数组 next 的提取是整个 KMP 算法中最核心的部分,弄懂了 next 的求解方法,也就弄懂了 KMP 算法的十之七八了,但是不巧的是这部分代码恰恰是最不容易弄懂的……
下面代码:
public void Getnext(int next[],String t){
int i=0,k=-1;//k为相等的最大长度
next[0]=-1;
while(j<t.length-1){
if(k == -1 || t[j] == t[k])
{
j++;k++;
//改进版:加判断
if([j]==t[k])//当两个字符相同时,就跳过
next[j] = next[k];
else
next[j] = k;
}
else k = next[k];//此语句是这段代码最反人类的地方
}
}
KMP实现
int KMP(String s,String t)
{
int next[MaxSize],i=0;j=0;
Getnext(t,next);
while(i<s.length&&j<t.length)
{
if(j==-1 || s[i]==t[j])
{
i++;
j++;
}
else j=next[j]; //j回退。。。
}
if(j>=t.length)
return (i-t.length); //匹配成功,返回子串的位置
else
return (-1); //没找到
}