使用Boyer-Moore算法
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或者使用KMP算法
建議使用后者
KMP算法(java)
public class KMP {
/**
* @param args
*/
//計(jì)算模式串的next值
public static void getNext(String strModel, int dNext[]){
int i = 0,j = 1;
dNext[1] = 0;
while(j strModel.length()){
while(i 0 strModel.charAt(i) != strModel.charAt(j))//遞推
i = dNext[i];
i++;
j++;
if(j == strModel.length())
break;
if(strModel.charAt(j) == strModel.charAt(i))//得出next值
dNext[j] = dNext[i] + 1;
else
dNext[j] = i;
}
}
//利用next值查詢子串
public static int getSubString(String strMain, String strModel, int dStart){
int dPos = -1;
int i = dStart;
int j = 1;
int dNext[] = new int[200];
getNext(strModel, dNext);
while(istrMain.length()){
if(strMain.charAt(i) == strModel.charAt(j)){//當(dāng)前字符匹配
if(j == (strModel.length()-1)){//查找成功
dPos = i - j + 1;
break;
}
i++;
j++;
}
else{//當(dāng)前字符不匹配
if(dNext[j] == 0){
i++;
j = 1;
}
else{
j = dNext[j];
}
}
}
return dPos;
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
String strModel = " jlsdjflskjdm";
int[] dNext = new int[20];
getNext(strModel, dNext);
for(int i = 1; istrModel.length(); i++)
System.out.print(dNext[i] + " ");
String strMain = " aaaaaaaaaaabbbcdabbksfjlsdjflskjd";
System.out.println();
System.out.println(getSubString(strMain, strModel, 1));
}
}
KMP算法的C語言實(shí)現(xiàn)2007-12-10 23:33
基本思想:
這種算法是D.E.Knuth 與V.R.Pratt和J.H.Morris同時發(fā)現(xiàn)的,因此人們稱為KMP算法。此算法可以在O(n+m)的時間數(shù)量級上完成串的模式匹配操作。
其基本思想是:每當(dāng)匹配過程中出現(xiàn)字符串比較不等時,不需回溯i指針,而是利用已經(jīng)得到的“部分匹配”結(jié)果將模式向右“滑動”盡可能遠(yuǎn)的一段距離后,繼續(xù)進(jìn)行比較。
#include stdio.h
#include string.h
int index_KMP(char *s,char *t,int pos);
void get_next(char *t,int *);
char s[10]="abcacbcba";
char t[4]="bca";
int next[4];
int pos=0;
int main()
{
int n;
get_next(t,next);
n=index_KMP(s,t,pos);
printf("%d",n);
return 0;
}
int index_KMP(char *s,char *t,int pos)
{
int i=pos,j=1;
while (i=(int)strlen(s)j=(int)strlen(t))
{
if (j==0||s[i]==t[j-1])
{
i++;
j++;
}
else j=next[j];
}
if (j(int)strlen(t))
return i-strlen(t)+1;
else
return 0;
}
void get_next(char *t,int *next)
{
int i=1,j=0;
next[0]=next[1]=0;
while (i(int)strlen(t))
{
if (j==0||t[i]==t[j])
{
i++;
j++;
next[i]=j;
}
else j=next[j];
}
}
kmp算法
一種改進(jìn)的字符串匹配算法,由D.E.Knuth與V.R.Pratt和J.H.Morris同時發(fā)現(xiàn),因此人們稱它為克努特——莫里斯——普拉特操作(簡稱KMP算法)。
完全掌握KMP算法思想
學(xué)過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的人,都對KMP算法印象頗深。尤其是新手,更是難以理解其涵義,搞得一頭霧水。今天我們就來面對它,不將它徹底搞懂,誓不罷休。
如今,大伙基本上都用嚴(yán)蔚敏老師的書,那我就以此來講解KMP算法。(小弟正在備戰(zhàn)考研,為了節(jié)省時間,很多課本上的話我都在此省略了,以后一定補(bǔ)上。)
嚴(yán)老的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》79頁講了基本的匹配方法,這是基礎(chǔ)。先把這個搞懂了。
80頁在講KMP算法的開始先舉了個例子,讓我們對KMP的基本思想有了最初的認(rèn)識。目的在于指出“由此,在整個匹配的過程中,i指針沒有回溯,”。
我們繼續(xù)往下看:
現(xiàn)在討論一般情況。
假設(shè) 主串:s: ‘s(1) s(2) s(3) ……s(n)’ ; 模式串 :p: ‘p(1) p(2) p(3)…..p(m)’
把課本上的這一段看完后,繼續(xù)
現(xiàn)在我們假設(shè) 主串第i個字符與模式串的第j(j=m)個字符‘失配’后,主串第i個字符與模式串的第k(kj)個字符繼續(xù)比較
此時,s(i)≠p(j), 有
主串: S(1)…… s(i-j+1)…… s(i-1) s(i) ………….
|| (相配) || ≠(失配)
匹配串: P(1) ……. p(j-1) p(j)
由此,我們得到關(guān)系式
‘p(1) p(2) p(3)…..p(j-1)’ = ’ s(i-j+1)……s(i-1)’
由于s(i)≠p(j),接下來s(i)將與p(k)繼續(xù)比較,則模式串中的前(k-1)個字符的子串必須滿足下列關(guān)系式,并且不可能存在 k’k 滿足下列關(guān)系式:(kj),
‘p(1) p(2) p(3)…..p(k-1)’ = ’ s(i-k+1)s(i-k+2)……s(i-1)’
即:
主串: S(1)……s(i-k +1) s(i-k +2) ……s(i-1) s(i) ………….
|| (相配) || || ?(有待比較)
匹配串: P(1) p(2) …… p(k-1) p(k)
現(xiàn)在我們把前面總結(jié)的關(guān)系綜合一下
有:
S(1)…s(i-j +1)… s(i-k +1) s(i-k +2) …… s(i-1) s(i) ……
|| (相配) || || || ≠(失配)
P(1) ……p(j-k+1) p(j-k+2) ….... p(j-1) p(j)
|| (相配) || || ?(有待比較)
P(1) p(2) ……. p(k-1) p(k)
由上,我們得到關(guān)系:
‘p(1) p(2) p(3)…..p(k-1)’ = ’ s(j-k+1)s(j-k+2)……s(j-1)’
接下來看“反之,若模式串中存在滿足式(4-4)。。。。。。?!边@一段??赐赀@一段,如果下面的看不懂就不要看了。直接去看那個next函數(shù)的源程序。(偽代碼)
K 是和next有關(guān)系的,不過在最初看的時候,你不要太追究k到底是多少,至于next值是怎么求出來的,我教你怎么學(xué)會。
課本83頁不是有個例子嗎?就是 圖4.6
你照著源程序,看著那個例子慢慢的推出它來??纯茨阕龅氖遣皇呛驼n本上正確的next值一樣。
然后找?guī)椎谰毩?xí)題好好練練,一定要做熟練了?,F(xiàn)在你的腦子里已經(jīng)有那個next算法的初步思想了,再回去看它是怎么推出來的,如果還看不懂,就繼續(xù)做練習(xí),做完練習(xí)再看。相信自己?。?!
附:
KMP算法查找串S中含串P的個數(shù)count
#include iostream
#include stdlib.h
#include vector
using namespace std;
inline void NEXT(const string T,vectorint next)
{
//按模式串生成vector,next(T.size())
next[0]=-1;
for(int i=1;iT.size();i++ ){
int j=next[i-1];
while(T!=T[j+1] j=0 )
j=next[j] ; //遞推計(jì)算
if(T==T[j+1])next=j+1;
else next=0; //
}
}
inline string::size_type COUNT_KMP(const string S,
const string T)
{
//利用模式串T的next函數(shù)求T在主串S中的個數(shù)count的KMP算法
//其中T非空,
vectorint next(T.size());
NEXT(T,next);
string::size_type index,count=0;
for(index=0;indexS.size();++index){
int pos=0;
string::size_type iter=index;
while(posT.size() iterS.size()){
if(S[iter]==T[pos]){
++iter;++pos;
}
else{
if(pos==0)++iter;
else pos=next[pos-1]+1;
}
}//while end
if(pos==T.size()(iter-index)==T.size())++count;
} //for end
return count;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
string S="abaabcacabaabcacabaabcacabaabcacabaabcac";
string T="ab";
string::size_type count=COUNT_KMP(S,T);
coutcountendl;
system("PAUSE");
return 0;
}
補(bǔ)上個Pascal的KMP算法源碼
PROGRAM Impl_KMP;
USES
CRT;
CONST
MAX_STRLEN = 255;
VAR
next : array [ 1 .. MAX_STRLEN ] of integer;
str_s, str_t : string;
int_i : integer;
Procedure get_nexst( t : string );
Var
j, k : integer;
Begin
j := 1; k := 0;
while j Length(t) do
begin
if ( k = 0 ) or ( t[j] = t[k] ) then
begin
j := j + 1; k := k + 1;
next[j] := k;
end
else k := next[k];
end;
End;
Function index( s : string; t : string ) : integer;
Var
i, j : integer;
Begin
get_next(t);
index := 0;
i := 1; j := 1;
while ( i = Length(s) ) and ( j = Length(t) ) do
begin
if ( j = 0 ) or ( s = t[j] ) then
begin
i := i + 1; j := j + 1;
end
else j := next[j];
if j Length(t) then index := i - Length(t);
end;
End;
BEGIN
ClrScr;
Write(s = );
Readln(str_s);
Write(t = );
Readln(str_t);
int_i := index( str_s, str_t );
if int_i 0 then
begin
Writeln( Found , str_t, in , str_s, at , int_i, . );
end
else
Writeln( Cannot find , str_t, in , str_s, . );
END.
index函數(shù)用于模式匹配,t是模式串,s是原串。返回模式串的位置,找不到則返回0
不再贅述算法原理,下面是兩個函數(shù),已經(jīng)通過測試,可以直接用。
private int[] get_nextval(String t) {
int len = t.length();
int i = 0;
int j = -1;
int next[] = new int[len];
while (i len - 1) {
if (j == -1 || (t.charAt(i) == (t.charAt(j)))) {
i++;
j++;
if (t.charAt(i) != (t.charAt(j))) {
next[i] = (j + 1);
} else {
next[i] = next[j];
}
} else {
j = (next[j] - 1);
}
}
return next;
}
private int index_KMP(String s, String t, int[] next) {
int i = 0;
int j = 0;
while (i s.length() - 1 j t.length() - 1) {
if (j == 0 || (s.charAt(i) == t.charAt(j))) {
i++;
j++;
} else
j = (next[j] - 1);
}
if (j t.length() - 2) {
return (i - t.length() + 1);
} else
return -1;
}
LZ的get_next函數(shù)和Index_KMP函數(shù)的代碼是復(fù)制粘貼的吧,那對應(yīng)的是字符數(shù)組下標(biāo)以1開始的代碼,此外也有少量錯誤,修改后的正確代碼如下。另外,LZ的代碼中找不到next數(shù)組的定義,并且元素類型應(yīng)該int才對頭,這點(diǎn)需要在適當(dāng)位置補(bǔ)充。
void?get_next(HString?T,?int?*next)
{
int?i=0,?j=-1;
next[0]?=?-1;?????/////?關(guān)鍵
while(i??T.length-1)?
{
if?(j==-1?||?T.ch[i]==T.ch[j])
{
++i;
++j;
//////////////?改進(jìn)版?KMP?增加此判斷?/////////
if?(T.ch[i]==T.ch[j])
next[i]==next[j];
else
////////////////////////////////////////////
next[i]==j;
}
else
j?=?next[j];
}
}
int?Index_KMP(HString?S,?HString?T,?int?pos)
{
int?i=pos,?j=0;
get_next(T,?next);
while(iS.length??jT.length)
{
if(j==-1?||?S.ch[i]==T.ch[j])
{
++i;
++j;
}
else
j?=?next[j];
}
if(j=T.length)
return?i-T.length;??//?返回的匹配位置從下標(biāo)?0?起算
else
return?-1;??????//?返回?-1?表示沒有找到
}