Java数据结构与算法:字符串匹配算法之KMP算法

简介: Java数据结构与算法:字符串匹配算法之KMP算法

KMP算法的核心思想

KMP算法的核心在于利用已匹配的信息,避免在主串和模式串匹配的过程中出现回溯。通过构建一个部分匹配表(Next数组),我们能够在匹配过程中跳过一些不可能匹配的位置,从而提高匹配的速度。

KMP算法的实现步骤

1. 构建Next数组

根据模式串构建一个部分匹配表(Next数组),记录每个位置之前子串的最长相等前缀和后缀的长度。

2. 匹配过程

在匹配过程中,利用Next数组的信息,避免回溯,提高匹配效率。

KMP算法的代码示例

以下是KMP算法的简单Java代码示例:

public class KMP {
    public static int[] getNext(String pattern) {
        int[] next = new int[pattern.length()];
        next[0] = -1;
        int i = 0, j = -1;
        while (i < pattern.length() - 1) {
            if (j == -1 || pattern.charAt(i) == pattern.charAt(j)) {
                i++;
                j++;
                next[i] = j;
            } else {
                j = next[j];
            }
        }
        return next;
    }
    public static int kmp(String text, String pattern) {
        int[] next = getNext(pattern);
        int i = 0, j = 0;
        while (i < text.length() && j < pattern.length()) {
            if (j == -1 || text.charAt(i) == pattern.charAt(j)) {
                i++;
                j++;
            } else {
                j = next[j];
            }
        }
        if (j == pattern.length())
            return i - j;  // 匹配成功,返回匹配的起始位置
        else
            return -1;  // 未找到匹配的子串
    }
    public static void main(String[] args) {
        String text = "Hello, world!";
        String pattern = "world";
        int result = kmp(text, pattern);
        if (result != -1)
            System.out.println("匹配成功,起始位置:" + result);
        else
            System.out.println("未找到匹配的子串");
    }
}

总结

KMP算法的巧妙之处在于利用了已知信息,避免了不必要的匹配,提高了匹配的效率。通过学习KMP算法,我们不仅能更好地理解字符串匹配的原理,还能够应用到实际的开发中。

相关文章
|
1月前
|
存储 缓存 NoSQL
redis数据结构-字符串
redis数据结构-字符串
30 1
|
1月前
|
算法
【算法】滑动窗口——找到字符串中所有字母异位词
【算法】滑动窗口——找到字符串中所有字母异位词
|
1月前
|
算法 Java
掌握算法学习之字符串经典用法
文章总结了字符串在算法领域的经典用法,特别是通过双指针法来实现字符串的反转操作,并提供了LeetCode上相关题目的Java代码实现,强调了掌握这些技巧对于提升算法思维的重要性。
|
2月前
|
自然语言处理 算法 搜索推荐
字符串相似度算法完全指南:编辑、令牌与序列三类算法的全面解析与深入分析
在自然语言处理领域,人们经常需要比较字符串,这些字符串可能是单词、句子、段落甚至是整个文档。如何快速判断两个单词或句子是否相似,或者相似度是好还是差。这类似于我们使用手机打错一个词,但手机会建议正确的词来修正它,那么这种如何判断字符串相似度呢?本文将详细介绍这个问题。
240 1
|
2月前
|
数据采集 算法 JavaScript
揭开JavaScript字符串搜索的秘密:indexOf、includes与KMP算法
JavaScript字符串搜索涵盖`indexOf`、`includes`及KMP算法。`indexOf`返回子字符串位置,`includes`检查是否包含子字符串。KMP是高效的搜索算法,尤其适合长模式匹配。示例展示了如何在数据采集(如网页爬虫)中使用这些方法,结合代理IP进行安全搜索。代码示例中,搜索百度新闻结果并检测是否含有特定字符串。学习这些技术能提升编程效率和性能。
揭开JavaScript字符串搜索的秘密:indexOf、includes与KMP算法
|
1月前
|
算法 C++
惊爆!KPM算法背后的秘密武器:一行代码揭秘字符串最小周期的终极奥义,让你秒变编程界周期大师!
【8月更文挑战第4天】字符串最小周期问题旨在找出字符串中最短重复子串的长度。KPM(实为KMP,Knuth-Morris-Pratt)算法,虽主要用于字符串匹配,但其生成的前缀函数(next数组)也可用于求解最小周期。核心思想是构建LPS数组,记录模式串中每个位置的最长相等前后缀长度。对于长度为n的字符串S,其最小周期T可通过公式ans = n - LPS[n-1]求得。通过分析周期字符串的特性,可证明该方法的有效性。提供的C++示例代码展示了如何计算给定字符串的最小周期,体现了KPM算法在解决此类问题上的高效性。
52 0
|
2月前
|
缓存 算法 安全
Java中的数据结构与算法优化策略
Java中的数据结构与算法优化策略
|
2月前
|
存储 算法 搜索推荐
使用Java实现高效的数据结构与算法
使用Java实现高效的数据结构与算法
|
2月前
|
存储 算法 搜索推荐
Java中的数据结构与算法实现
Java中的数据结构与算法实现
|
2月前
|
算法 Java
KMP算法详解及其在字符串匹配中的应用
KMP算法详解及其在字符串匹配中的应用