理解KMP

简介: 理解KMP

KMP

问题

字符串匹配问题,问字符串 str1中是否存在连续的子串与字符串str2相等,存在返回子串的起始位置,否则返回-1


思路

传统做法是依次遍历str1中的每个字符作为起始位置,看是否能凑出字符串str2.

KMP算法就是对传统做法的一种加速,对于有些节点是可以跳过的


数据

数组next : 用于存储下标i前面长度为i-1的字符串 前缀 和 后缀相等的最长长度


实现

int f1(string str1,string str2)
{
    if(str1.size() < str2.size()) return 0;
    vector<int> arr = GetNextArr(str2);
    int i1 = 0 , i2 = 0;
    while(i1 < str1.size())
    {
        if(str1[i1] == str2[i2])
        {
            i1++;
            i2++;
        }
        else if(next[i2] == -1)
        {
            i1++;
        }
        else
        {
            i2 = next[i2];
        }
    }
    return i2 == str2.size() ? i1 - i2 : -1;
}
vector<int> GetNextArr(string str)
{
    if(str2.size() == 1)
    {
        return vector<int>(1,-1);
    }
    vector<int> next(str.size());
    next[0] = -1;
    next[1] = 0;
    int cn = 0;
    int i = 2;
    while(i < str.size())
    {
        if(next[cn] == str[i - 1])
        {
            next[i++] = ++cn;
        }
        else if(cn > 0)
        {
            cn = next[cn];
        }
        else
        {
            next[i++] = 0;
        }
    }
    return next;
}

思考

如何做到加速

2c169156de014beda3b113d126ef1cf1.png 当i1位置字符和i2位置字符不相等时,i2来到前 i2 - 1 的 前缀和后缀相等的最长长度的下一个位置也就是next[i2].


因为i1前的字符和i2前的字符相等,可得到如图的切割,比较i1和k的字符,相当于str1的比较起始位置来到切割位置


为何可以跳过切割位置前面的字符


cf37419804a14a0d9aa55fb3f599fb59.png

假设S位置起始可以凑出字符串str2,那Si1-1的长度A应与str2中的长度B中的字符相等。

由于i1前的字符和i2前的字符相等,则相等长度CA中的字符应该相等,=》A=B=C

B=C,得到新的前缀和后缀相等的最长长度,违背了我们之前算出的结果,所以S起始不成立

目录
相关文章
|
算法 JavaScript 测试技术
较难理解的字符串查找算法KMP
较难理解的字符串查找算法KMP
|
算法
大话 KMP 算法
大话 KMP 算法
57 1
|
1月前
AcWing 831. KMP字符串
AcWing 831. KMP字符串
8 0
|
4月前
|
算法 Python
KMP
【7月更文挑战第7天】
47 5
|
6月前
|
算法
|
6月前
KMP算next数组(2023 _ 7 _ 23 )笔记
KMP算next数组(2023 _ 7 _ 23 )笔记
43 0
|
存储 算法 搜索推荐
KMP 算法(Knuth-Morris-Pratt)
KMP算法,全称为Knuth-Morris-Pratt算法,是一种字符串匹配算法。它的基本思想是,当出现字符串不匹配时,可以知道一部分文本内容是一定匹配的,可以利用这些信息避免重新匹配已经匹配过的文本。这种算法的时间复杂度为O(n+m),其中n是文本串的长度,m是模式串的长度,比暴力匹配算法具有更高的效率。KMP算法的核心是利用模式串本身的特点,预处理出一个next数组,用于在匹配过程中快速移动模式串。
655 0
KMP 算法(Knuth-Morris-Pratt)
|
存储 算法 C语言
KMP 字符串匹配算法
✅<1>主页:C语言的前男友 📃<2>知识讲解:KMP算法 🔥<3>创作者:C语言的前男友 ☂️<4>开发环境:Visual Studio 2022 🏡<5>系统环境:Windows 10 💬<6>前言:KMP 算法是一个非常牛逼的字符串匹配算法
KMP - leetcode28. 实现 strStr()
快速学习 KMP - leetcode28. 实现 strStr()
KMP - leetcode28. 实现 strStr()
|
算法
KMP 算法的理解
KMP 算法的理解关于字符串的子串模式匹配算法,最经典最简单的的算法是BP算法(Brude-Force)。
93 0
KMP 算法的理解