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火力全开—模式匹配KMP算法


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 ​​​带你详细了解KMP算法

🐋 🐋 Brute-Force算法和KMP算法有什么区别?

 🐋 🐋KMP算法的详细讲解:

🍀🍀🍀 求公共前后缀 next 数组-- 推导🍀 🍀🍀

🍀🍀🍀 求 next[ j ]函数算法🍀 🍀🍀

 🎃🎃 算法分析 :

🍀🍀🍀 模式匹配的KMP算法🍀 🍀🍀

 🎃🎃 算法分析 :

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 带你详细了解KMP算法!

🐋 🐋 Brute-Force算法和KMP算法有什么区别?

🍁🍁🍁 Brute-Force算法:蛮力算法,依次比较每一个,比较次数多,时间复杂度O(n×m)。

🍁🍁🍁 KMP算法:滑动算法,比较的次数较少,时间复杂度O(n+m)。

🌲🌲🌲🌲🌲🌲🌲🌲🌲🌲🌲🌲🌲🌲🌲🌲

🍀🍀 🍀🍀注:根本区别在于,主串指针 “ i ” 是否回退。🍀🍀🍀🍀

🍁🍁🍁 Brute-Force算法:每次对比匹配不成功时,主串指针" i "都会进行 回退

 🍁🍁🍁KMP算法:每次对比匹配不成功时," i "指针不回退,而是利用已经得到的“部分匹配”的结果,将模式向右“滑动”,尽可能远的一段距离后进行比较。

 🐋 🐋KMP算法的详细讲解:

🍀🍀🍀 求公共前后缀 next 数组-- 推导🍀 🍀🍀

🎃🎃 公共前后缀,  指的就是主串和模式串具有相同的内容,所以只需要看模式串前后所具有的公共前后缀。【原因:我们的目的是让模式串在主串中进行全部匹配成功,那么在已经匹配成功的部分串中,主串和模式串的内容都是一样的。因此只需看模式串的公共前后缀】

🎃🎃next[ ] 数组的作用:

一是:next[ i ]的值,表示下标为i 的字符的字符串最长相等前后缀的长度

二是:表示该处字符不匹配时应该回溯到的字符的下标

🎃🎃实例1:

模式串:"abcabc"

❄️❄️❄️next[ ] 数组:

默认前两个位置

第一个位置:-1

第二个位置:0

原因:

第三个位置:0

第四个位置:0

第五个位置:1

第六个位置:2

🍀🍀🍀 求 next[ j ]函数算法🍀 🍀🍀

 /**     * 获得next数组     * @param T  模式串     * @return      返回next数组     */    public int[] getNext (IString T) { int[] next = new int[T.length()];//创建next[] 数组,与模式串字符个数一致 int j = 1 ; //主串指针 int k = 0 ; // 模式串指针(相同字符计数器) //2. 默认情况 next[0] = -1 ; next[1] = 0 ; //3. 准备比较 while (j < T.length() -1) {   //比较倒数第二个字符     if (T.charAt(j) == T.charAt(k)) {//匹配,连续有字符相等  next[j+1] = k+1 ;  j++ ;  k++ ;     }else if (k == 0 ) {      //失配  next[j+1] = 0 ;  j++ ;     }else {     // k不是0  k = next[k] ;     } } //4 处理完成,返回数组 return next ;    }

🎃🎃 算法分析 :

例1:模式串abcabc

 例2:模式串ababaaa

🍀🍀🍀 模式匹配的KMP算法🍀 🍀🍀

 /*** @param T 模式串* @param start 在主串中的开始位置,例如:"ababababaaa".indexKMP("ababaaa", 0);*/public int index_KMP(IString T, int start) {    int[] next = getNext(T); // 根据模式串获得next数组    int i = start;// 主串指针,从start开始    int j = 0;// 模式串指针    //字符比较    while(i<this.length() && j < T.length()) {//指针不能超过串 // j==-1 表示第一个字符不匹配,i移动到下一个,j从0开始 if(j==-1 || this.charAt(i) == T.charAt(j)) {     i++;     j++; } else {//某一个字符不匹配,i不变,移动j的位置     j = next [j]; }    }    //返回结果    if(j< T.length()) { return -1;//j小于模式串的长度,表示没有匹配上    } else { return i - T.length();//如果匹配上,i-模式串的长度,就是首位置    }}

🎃🎃 算法分析 :

自此我们对KMP的讲解到处结束啦!你理解了吗?

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