字符串匹配的高效算法——KMP算法

wxin55 2024-11-17 16:47 8 浏览 0 评论

KMP算法(Knuth-Morris-·t算法)是一种用于字符串匹配的高效算法，用于在一个主串中查找一个模式串的出现位置。相比于朴素的字符串匹配算法，KMP算法具有更快的匹配速度。

KMP算法的核心思想是利用已经匹配过的信息，避免在主串中进行不必要的回溯。它通过构建一个部分匹配表(PartialMatch Table)来记录模式串中的前缀和后缀的最长公共部分长度，从而在匹配过程中跳过一些不可能匹配的位置。

下面以一个例子来说明KMP算法的过程。假设主串为："ABABABABC"，模式串为："ABABC"。

·1.构建部分匹配表：模式串的每个位置都对应，一个最长公共前后缀的长度部分匹配表如下：

·2.开始匹配：从主串的第一个字符开始，与模式串的第一个字符进行比较，如果相等则继续比较下一个字符；如果不相等则根据部分匹配表的信息将模式串向右移动一定的位数。

在本例中主串的第一个字符为与模式串的第一个字符为相等，继续比较下一个字符。

·3.匹配过程：继续比较主串和模式串的下一个字符，直到出现不匹配的情况。在本例中主串的第二个字符'B'与模式串的第二个字符"B'相等，继续比较下一个字符"A"。主串的第三个字符"A'相等，继续比较下一个字符"。主串的第四个字符'B'相等，继续比较下一个字符"B'相等。

主串的第五个字符"A"与模式串的第五个字符"C"相等。根据部分匹配表的信息将模式串向右移动2位。

·4.移动模式串：根据部分匹配表的信息将模式串向右移动2位。在本例中模式串向右移动2位后变为："ABABC"。

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