KMP算法

对于next[]数组的定义如下:

1)next[j]=-1 j=0

2)next[j]=max k:0<k<j P[0...k-1]=P[j-k,j-1]

3)next[j]=0 其他

如:

P a b a b a

j 0 1 2 3 4

next -1 0 0 1 2

即next[j]=k>0时,表示P[0...k-1]=P[j-k,j-1]

因此KMP算法的思想就是:在匹配过程称,若发生不匹配的情况,如果next[j]>=0,则目标串的指针i不变,将模式串的指针j移动到next[j]的位置继续进行匹配;若next[j]=-1,则将i右移1位,并将j置0,继续进行比较。

代码实现如下:

?

int KMPMatch(char *s,char *p)

{

int next[100];

int i,j;

i=0;

j=0;

getNext(p,next);

while(i<strlen(s))

{

if(j==-1||s[i]==p[j])

{

i++;

j++;

}

else

{

j=next[j]; //消除了指针i的回溯

}

if(j==strlen(p))

return i-strlen(p);

}

return -1;

}

因此KMP算法的关键在于求算next[]数组的值,即求算模式串每个位置处的最长后缀与前缀相同的长度, 而求算next[]数组的值有两种思路,第一种思路是用递推的思想去求算,还有一种就是直接去求解。

1.按照递推的思想:

根据定义next[0]=-1,假设next[j]=k, 即P[0...k-1]==P[j-k,j-1]

1)若P[j]==P[k],则有P[0..k]==P[j-k,j],很显然,next[j+1]=next[j]+1=k+1;

2)若P[j]!=P[k],则可以把其看做模式匹配的问题,即匹配失败的时候,k值如何移动,显然k=next[k]。

因此可以这样去实现:

?

void getNext(char *p,int *next)

{

int j,k;

next[0]=-1;

j=0;

k=-1;

while(j<strlen(p)-1)

{

if(k==-1||p[j]==p[k]) //匹配的情况下,p[j]==p[k]

{

j++;

k++;

next[j]=k;

}

else //p[j]!=p[k]

k=next[k];

}

}

2.直接求解方法

?

void getNext(char *p,int *next)

{

int i,j,temp;

for(i=0;i<strlen(p);i++)

{

if(i==0)

{

next[i]=-1; //next[0]=-1

}

else if(i==1)

{

next[i]=0; //next[1]=0

}

else

{

temp=i-1;

for(j=temp;j>0;j--)

{

if(equals(p,i,j))

{

next[i]=j; //找到最大的k值

break;

}

}

if(j==0)

next[i]=0;

}

}

}

bool equals(char *p,int i,int j) //判断p[0...j-1]与p[i-j...i-1]是否相等

{

int k=0;

int s=i-j;

for(;k<=j-1&&s<=i-1;k++,s++)

{

if(p[k]!=p[s])

return false;

}

return true;

}

posted @ 2012-11-11 22:51  bacazy  Views(242)  Comments(0Edit  收藏  举报