kmp算法-字符串匹配
高效匹配字符串，时间复杂度O(n+m)，主串和子串。
第一步，打印子串公共前缀表，第二歩，匹配主串和子串。
用字符数组text表示主串，pat表示子串，per表示子串前缀表
何为前缀表？
pat 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
a b a b c a b a b a b a b c a b a b c/k
per 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
0 0 1 2 0 1 2 3 4 3 4 3 4 5 6 7 8 9 5/0
举例：
第三个字符为a，它和子串的前缀相匹配的长度为1； 第三个字符到第四个字符 和 子串的前缀 相匹配的长度为2；
再看下标为5-8的字符abab和前缀abab相同，所以各下标的和前缀相匹配的字符个数分别为1、2、3、4，但是到了下标为9的时候就断掉了，需要找到下标9的字符的前缀表内容，不看5-6，只看7-10，可以发现7-10的字符和0-3的字符一样，那么到9已经匹配了3个字符，到10已经匹配了4个字符，前缀表内容分别是3，4； 9-12同理；
11-17一连串字符和2-8一样，补位9-10就相当于0-1；为何9-10前缀表内容不是1和2上面已经说过原因了。
模拟求解前缀表代码过程：(代码在后面题目中)
pat 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 a b a b c a b a b a b a b c a b a b c/k per 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 0 0 1 2 0 1 2 3 4 3 4 3 4 5 6 7 8 9 5/0 i=1;j=0; if(pat[1]=b == pat[0]=a) else j=0;per[1]=0;i=2; i=2;j=0; if(pat[2]=a == pat[0]=a) per[2]=1; i=3;j=1; if(pat[3]=b == pat[1]=b) per[3]=2; i=4;j=2; if(pat[4]=c == pat[2]=a) else j=2; j=per[1]=0; i=4;j=0; if(pat[4]=c == pat[0]=a) else j=0;per[4]=0;i=5; i=5;j=0; if(pat[5]=a == pat[0]=a) per[5]=1; i=6;j=1; if(pat[6]=b == pat[1]=b) per[6]=2; i=7;j=2; if(pat[7]=a == pat[2]=a) per[7]=3; i=8;j=3; if(pat[8]=b == pat[3]=b) per[8]=4; i=9;j=4; if(pat[9]=a == pat[4]=c) else j=4;j=per[3]=2; ///第五个字符匹配不到，就回溯到第四个的下标，第四个已经匹配了2个，直接和第三个比较 i=9;j=2; if(pat[9]=a == pat[2]=a) per[9]=3; i=10;j=3;if(pat[10]=b== pat[3]=b) per[10]=4; i=11;j=4;if(pat[11]=a== pat[4]=c) else j=4;j=per[3]=2; i=11;j=2;if(pat[11]=a== pat[2]=a) per[11]=3; i=12;j=3;if(pat[12]=a== par[3]=b) per[12]=4; i=13;j=4;if(pat[13]=c== pat[4]=c) per[13]=5; i=14;j=5;if(pat[14]=a== pat[5]=a) per[14]=6; i=15;j=6;if(pat[15]=b== pat[6]=b) per[15]=7; i=16;j=7;if(pat[16]=a== pat[7]=a) per[16]=8; i=17;j=8;if(pat[17]=b== pat[8]=b) per[17]=9; ///如果18下是k, i=18;j=9;if(pat[18]=k== pat[9]=a) else j=9;j=per[8]=4; ///第十个字符匹配不到，就回溯到第九个的下标，第九个已经匹配了4个，直接和第五个比较 i=18;j=4;if(pat[18]=k== pat[4]=c) else j=4;j=per[3]=2; ///第五个字符匹配不到，就回溯到第四个的下标，第四个已经匹配了2个，直接和第三个比较 i=18;j=2;if(pat[18]=k== pat[2]=a) else j=2;j=per[1]=0; ///第三个字符匹配不到，就回溯到第二个的下标，第二个已经匹配了0个，直接和第一个比较 i=18;j=0;if(pat[18]=k== pat[0]=a) else j=0;per[18]=0; ///如果18下是c i=18;j=9;if(pat[18]=c== pat[9]=a) else j=9;j=per[8]=4; ///第十个字符匹配不到，就回溯到第九个的下标，第九个已经匹配了4个，直接和第五个比较 i=18;j=4;if(pat[18]=c== pat[4]=c) else j=4;j=per[3]=2; i=19;j=5;
hdu2087
剪花布条
AC代码：
#include<stdio.h> #include<iostream> #include<string.h> #include<cstring> using namespace std; char text[1005]; char pat[1005]; int per[1005]; int lena,lenb; void kmp() { lena=strlen(text); lenb=strlen(pat); per[0]=0; int i=1,j=0,num=0; ///两个指针，i表示遍历子串当前的下标位置 ///j表示从第一个开始到第几个相同 while(i<lenb)///前缀表，从0开始的 { if(pat[i]==pat[j]) { per[i]=j+1;///第几个 j从0开始，下标少了1，j和我们所说的第几个相差1 i++;j++; } else { if(j>=1) j=per[j-1];///第j+1个匹配不到，回溯到第j个已匹配的个数，和下一个比较 else ///此时j=0进入while循环 { per[i]=0;///连第一个公共前缀都不相同，那就直接置0了 i++; } } } /*for(int k=0;k<lenb;k++)///打印验证前缀表 printf("per[%d]=%d\n",k,per[k]);*/ i=j=0; while(i<lena) { if(text[i]==pat[j]) { i++;j++; } else { if(j==0) i++;///如果回溯到0，i要加1 else j=per[j-1]; } if(j==lenb) { num++; j=0; ///不重复j=0，重复j=per[j-1] } } printf("%d\n",num); } int main() { while(scanf("%s",text)!=EOF) { if(text[0]=='#') break; scanf("%s",pat); kmp(); } return 0; }
hdu1686
The French author Georges Perec (1936–1982) once wrote a book, La disparition, without the letter 'e'. He was a member of the Oulipo group. A quote from the book:
Tout avait Pair normal, mais tout s’affirmait faux. Tout avait Fair normal, d’abord, puis surgissait l’inhumain, l’affolant. Il aurait voulu savoir où s’articulait l’association qui l’unissait au roman : stir son tapis, assaillant à tout instant son imagination, l’intuition d’un tabou, la vision d’un mal obscur, d’un quoi vacant, d’un non-dit : la vision, l’avision d’un oubli commandant tout, où s’abolissait la raison : tout avait l’air normal mais…
Perec would probably have scored high (or rather, low) in the following contest. People are asked to write a perhaps even meaningful text on some subject with as few occurrences of a given “word” as possible. Our task is to provide the jury with a program that counts these occurrences, in order to obtain a ranking of the competitors. These competitors often write very long texts with nonsense meaning; a sequence of 500,000 consecutive 'T's is not unusual. And they never use spaces.
So we want to quickly find out how often a word, i.e., a given string, occurs in a text. More formally: given the alphabet {'A', 'B', 'C', …, 'Z'} and two finite strings over that alphabet, a word W and a text T, count the number of occurrences of W in T. All the consecutive characters of W must exactly match consecutive characters of T. Occurrences may overlap.
Input
The first line of the input file contains a single number: the number of test cases to follow. Each test case has the following format:
- One line with the word W, a string over {'A', 'B', 'C', …, 'Z'}, with 1 ≤ |W| ≤ 10,000 (here |W| denotes the length of the string W).
- One line with the text T, a string over {'A', 'B', 'C', …, 'Z'}, with |W| ≤ |T| ≤ 1,000,000.
Output
For every test case in the input file, the output should contain a single number, on a single line: the number of occurrences of the word W in the text T.
Sample Input
3 BAPC BAPC AZA AZAZAZA VERDI AVERDXIVYERDIAN
Sample Output
1 3 0
AC代码：
#include<stdio.h> #include<iostream> #include<string> #include<string.h> #include<cstring> using namespace std; char text[1000005]; char pat[10005]; int per[10005]; int lena,lenb; void kmp() { lena=strlen(text); lenb=strlen(pat); per[0]=0; int i=1,j=0,num=0; while(i<lenb)///前缀表，从0开始的 { if(pat[i]==pat[j]) { per[i]=j+1;///第几个 下标少了1 i++;j++; } else { if(j>=1) j=per[j-1];///第j+1个匹配不到，回溯到第j个已匹配的个数，和下一个比较 else { per[i]=0;///j=0，连第一个公共前缀都不相同，那就直接置0了 i++; } } } /*for(int k=0;k<lenb;k++)///打印验证前缀表 printf("per[%d]=%d\n",k,per[k]);*/ i=j=0; while(i<lena) { if(text[i]==pat[j]) { i++;j++; } else { if(j==0) i++;///如果回溯到0，i要加1 else j=per[j-1]; ///否则回溯到第j个已匹配的个数，和下一个比较 } if(j==lenb) { num++; j=per[j-1]; ///不重复j=0，重复j=per[j-1] } } printf("%d\n",num); } int main() { int t; scanf("%d",&t); getchar(); while(t--) { gets(pat); gets(text); kmp(); } return 0; }
匹配模拟过程：
区分重叠和不重叠的字符匹配 text 0 1 2 3 4 5 6 7 8 a z a z a z a pat 0 1 2 a z a per 0 0 1 不重叠的 i=0;j=0; if(text[0]=a == pat[0]=a) i++;j++; i=1;j=1; if(text[1]=z == pat[1]=z) i++;j++; i=2;j=2; if(text[2]=a == pat[2]=a) i++;j++; if(j==3) num=1;j=0; i=3;j=0; if(text[3]=z == pat[0]=a) else j=0;i++; i=4;j=0; if(text[4]=a == pat[0]=a) i++;j++; i=5;j=1; if(text[5]=z == pat[1]=z) i++;j++; i=6;j=2; if(text[6]=a == pat[2]=a) i++;j++; if(j==3) num=2;j=0; break; 重叠的 i=0;j=0; if(text[0]=a == pat[0]=a) i++;j++; i=1;j=1; if(text[1]=z == pat[1]=z) i++;j++; i=2;j=2; if(text[2]=a == pat[2]=a) i++;j++; if(j==3) num=1;j=per[2]=1; ///因为第三个字符比较后相同，i和j都自增了，回溯时候的per[j-1]=per[2]=1; i=3;j=1; if(text[3]=z == pat[1]=z) i++;j++; i=4;j=2; if(text[4]=a == pat[2]=a) i++;j++; if(j==3) num=2;j=per[2]=1; i=5;j=1; if(text[5]=z == pat[1]=z) i++;j++; i=6;j=2; if(text[6]=a == pat[2]=a) i++;j++j if(j==3) num=3;j=per[2]=1; break;
