KMP模板，最小循環節

時間 2020-05-29

標籤 kmp 模板最小循環節简体版

原文原文鏈接

（能夠轉載，但請註明出處！）html

下面是有關學習KMP的參考網站算法

http://blog.csdn.net/yaochunnian/article/details/7059486數組

http://blog.csdn.net/v_JULY_v/article/details/6111565ide

http://blog.csdn.net/v_JULY_v/article/details/6545192函數

http://blog.csdn.net/oneil_sally/article/details/3440784學習

http://billhoo.blog.51cto.com/2337751/411486優化

先說說next數組的含義：網站

next[i]就是前面長度爲i的字符串前綴和後綴相等的最大長度，也即索引爲i的字符失配時的前綴函數。spa

下面幾個版本的next函數，除了next[0]不一樣外（版本一中爲-1，版本二中爲0），其他無差異.net

一：KMP算法模板

版本一：

//求str對應的next數組
void getNext(char const* str, int len)
{
    int i = 0;
    next[i] = -1;
    int j = -1;
    while( i < len )
    {
        if( j == -1 || str[i] == str[j] )   //循環的if部分
        {
            ++i;
            ++j;
            //修正的地方就發生下面這4行
            if( str[i] != str[j] ) //++i，++j以後，再次判斷ptrn[i]與ptrn[j]的關係
                next[i] = j;      //以前的錯誤解法就在於整個判斷只有這一句。
            else
                next[i] = next[j];  //這裏實際上是優化了後的，也能夠還是next[i]=j
            //當str[i]==str[j]時，若是str[i]匹配失敗，那麼換成str[j]確定也匹配失敗，
            //因此不是令next[i]=j，而是next[i] = next[j]，跳過了第j個字符，
            //即省去了沒必要要的比較
            //非優化前的next[i]表示前i個字符中前綴與後綴相同的最大長度
        }
        else                                 //循環的else部分
            j = next[j];
    }
}

//在目標字符串target中，字符str出現的個數
//n爲target字符串的長度，m爲str字符串的長度
int kmp_match(char *target,int n,char *str,int m){
    int i=0,j=0;  //i爲target中字符的下標，j爲str中字符的下標
    int cnt=0;   //統計str字符串在target字符串中出現的次數
    while(i<=n-1){
        if(j<0||target[i]==str[j]){
            i++;
            j++;
        }
        else{
            j=next[j]; //當j=0的時候，suffix[0]=-1，這樣j就會小於0，因此一開始有判斷j是否小於0
        }

        //str在target中找到匹配
        if(j==m){
            cnt++;
            j=next[j];
        }
    }
    return cnt;
}
//在目標字符串target中，若存在str字符串，返回匹配成功的第一個字符的位置
int kmp_search(char *target,int n,char *str,int m){
    int i=0,j=0;  //i爲target中字符的下標，j爲str中字符的下標
    int cnt=0;   //統計str字符串在target字符串中出現的次數
    while(i<n && j<m){
        if(j<0||target[i]==str[j]){
            i++;
            j++;
        }
        else{
            j=suffix[j]; //當j=0的時候，suffix[0]=-1，這樣j就會小於0，因此一開始有判斷j是否小於0
        }
    }
    if(j>=m)
        return i-m;
    else
        return -1;
}

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版本二（算法導論）：

//這裏的next和前面同樣，next[i]就是前面長度爲i的字符串前綴和後綴相等的長度，
//即索引爲i的字符失配時的前綴函數
void getNext(char *str,int m){
    memset(next,0,sizeof(next));
    next[1]=0;
    int k=0;
    for(int i=2;i<=m;i++){
        while(k>0 && str[k]!=str[i-1])
            k=next[k];
        if(str[k]==str[i-1])
            k++;
        next[i]=k;
    }
}
//n爲target字符串的長度，m爲str字符串的長度,統計str在target中出現的個數
int match(char *target,int n,char * str,int m){
    int k=0,cnt=0;
    for(int i=0;i<n;i++){
        while(k>0 && str[k]!=target[i])
            k=next[k];
        if(str[k]==target[i])
            k++;
        if(k==m){
            cnt++;
            k=next[k];
        }
    }
    return cnt;
}

//n爲target字符串的長度，m爲str字符串的長度
//若存在str字符串，返回匹配成功的第一個字符的位置
int match(char *target,int n,char * str,int m){
    int k=0,cnt=0;
    for(int i=0;i<n;i++){
        while(k>0 && str[k]!=target[i])
            k=next[k];
        if(str[k]==target[i])
            k++;
        if(k==m){
            return i-m+1;
        }
    }
    return -1；
}

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某大神的模板（其實和算法導論同樣）：

#define KMP_GO(X) while(k>0 && P[k]!=X[i]) k=next[k];if(P[k]==X[i])k++
//求字符串P在T中出現的次數
int kmp_match(char*T,char*P){
    int n,m,next[10010],i,k,c;
    n=strlen(T);m=strlen(P);
    next[1]=k=0;
    for(i=1;i<m;i++){
        KMP_GO(P);
        next[i+1]=k;//這裏i表示的是字符的索引，對應的長度i+1
    }
    k=c=0;
    for(i=0;i<n;i++){
        KMP_GO(T);
        if(k==m){
            c++;
            k=next[k];
        }
    }
    return c;
}