手写代码:KMP算法

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DevFeng 发表于 2021/02/04 09:07:53 2021/02/04
【摘要】 Knuth-Morris-Pratt 字符串查找算法,简称为 KMP算法,常用于在一个文本串 S 内查找一个模式串 P 的出现位置。这个算法由 Donald Knuth、Vaughan Pratt、James H. Morris 三人于 1977 年联合发表,故取这 3 人的姓氏命名此算法。下面直接给出 KMP算法 的操作流程:1.假设现在文本串 S 匹配到 i 位置,模式串 P 匹配到 j...

Knuth-Morris-Pratt 字符串查找算法,简称为 KMP算法,常用于在一个文本串 S 内查找一个模式串 P 的出现位置。
这个算法由 Donald Knuth、Vaughan Pratt、James H. Morris 三人于 1977 年联合发表,故取这 3 人的姓氏命名此算法。
下面直接给出 KMP算法 的操作流程:
1.假设现在文本串 S 匹配到 i 位置,模式串 P 匹配到 j 位置。
2.如果 j = -1,或者当前字符匹配成功(即 S[i] == P[j] ),都令 i++,j++,继续匹配下一个字符。
3.如果 j != -1,且当前字符匹配失败(即 S[i] != P[j] ),则令 i 不变,j = next[j]。此举意味着失配时,模式串 P相对于文本串 S 向右移动了 j - next [j] 位。
4.换言之,将模式串 P 失配位置的 next 数组的值对应的模式串 P 的索引位置移动到失配处。

注意点:
1.字符串的位置一定是右移,不会左移。
2.匹配串的位置是一位一位的右移,左移是根据next数组。
3.字符串和匹配串的某个位置不等的时候,优先匹配串位置左移,左移不动的时候,字符串位置才右移。

代码用golang编写,代码如下:

func strStr(haystack string, needle string) int {
   
    if len(needle)<=0{
   
        return 0
    }
    return GetIndexOf(haystack,needle)
}

func GetNextArray(match string) []int {
   
    matchLen := len(match)
    if matchLen == 1 {
   
        return []int{
   -1}
    }
    next := make([]int, matchLen)
    next[0] = -1
    next[1] = 0
    i := 2
    // cn代表,cn位置的字符,是当前和i-1位置比较的字符
    cn := 0
    for i < matchLen {
   
        if match[i-1] == match[cn] {
    //匹配
            cn++
            next[i] = cn
            i++
        } else if cn > 0 {
   
            cn = next[cn] //可回退指针
        } else {
   
            next[i] = 0
            i++
        }
    }
    fmt.Println("next = ", next)
    return next
}
func GetIndexOf(s string, m string) int {
   
    sLen := len(s)
    mLen := len(m)
    if sLen < len(m) {
   
        return -1
    }
    next := GetNextArray(m)
    x := 0 //从来不回退
    y := 0 //根据next数组回退
    for x < sLen && y < mLen {
   
        if s[x] == m[y] {
   
            x++
            y++
        } else if next[y] == -1 {
   
            x++
        } else {
   
            y = next[y] //回退了
        }
    }
    if y == mLen {
   
        return x - y
    } else {
   
        return -1
    }
}

执行结果如下:
在这里插入图片描述

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