本篇文章為大家展示了使用c++ 如何實現(xiàn)KMP算法,內(nèi)容簡明扼要并且容易理解,絕對能使你眼前一亮,通過這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。
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KMP算法解決的問題
字符串str1和str2,str1是否包含str2,如果包含返回str2在str1中開始的位置。
如何做到時間復(fù)雜度O(N)完成?
思路:
首先判斷兩個字符串是否為空串,并且str2的長度是否小于str1的長度,因為題目要求str1中包含str2。
以上都滿足的情況下,首先定義兩個變量分別為 x ,y 作為后續(xù)字符串中字符遍歷的下標(biāo),然后再生成一個vector容器next,用來后續(xù)的匹配加速
然后在str2中,做加速操作,也就是 看當(dāng)前 i - 1和之前的所有字符,有沒有相同的,大匹配長度。
從上圖可以看到,下標(biāo)0和1位置的值永遠(yuǎn)都是固定的-1和0,。
x 字符是 i 位置,x 前面的 c 是 i - 1 位置,也就是從下標(biāo)0位置到5位置,找大的匹配長度,然后填到 i 的next中。這是循環(huán)中的case1
如果當(dāng)next中的值大于0的時候,從b開始,找到next中的2位置,然后跳轉(zhuǎn)到當(dāng)前位置的next中的坐標(biāo)上,接著進(jìn)行匹配。
最后如果到next為0或者-1的位置上,就標(biāo)記當(dāng)前位置為0,然后到下一個坐標(biāo)繼續(xù)判斷。
當(dāng) i 遍歷完str2后,循環(huán)結(jié)束,代表next中的值已經(jīng)全部設(shè)置好了。
當(dāng)str1 和 str2 沒有循環(huán)遍歷到尾部的時候,只要 str1 中 x 的位置 等于 str2 中 y 的位置 ,x 和 y 就同時自增。
如果next中的值等于 -1 ,就說沒有匹配成功,x 單獨自增。讓str1往后挪一位
如果str2中的沒有匹配成功,就往前找next數(shù)組的值,只要不等于 -1 ,就一直執(zhí)行這個往前移的過程。
最后看 y 是否已經(jīng)到了str2的位置,如果到了就說明找到了,直接返回 x的位置 減去 y的位置,就是匹配開始的位置,否則就是沒有找到,直接返回 -1
void getNextArray(string str, vector& next) { if (str.length() == 1) { next.push_back(-1); } next.resize(str.length()); next[0] = -1; next[1] = 0; int i = 2; int cn = 0; while (i < next.size()) { if (str[i - 1] == str[cn]) { next[i++] = ++cn; } else if (cn > 0) { cn = next[cn]; } else { next[i++] = 0; } } } int getIndexOf(string s, string m) { if (s == "" || m == "" || s.length() < 1 || s.length() < m.length()) { return -1; } int x = 0; int y = 0; vector next; getNextArray(m,next); while (x < s.length() && y < m.length()) { if (s[x] == m[y]) { x++; y++; } else if (next[y] == -1) { x++; } else { y = next[y]; } } return y == m.length() ? x - y : -1; }