kmp算法

合集下载

kmp算法的最差时间复杂度

kmp算法的最差时间复杂度
KMP算法（Knuth-Morris-Pratt算法）是一种用于字符串匹配的算法，其时间复杂度在最坏情况下为O(n+m)，其中n是目标字符串的长度，m是模式字符串的长度。

在最坏情况下，KMP算法需要遍历整个目标字符串，同时模式字符串也需要完全匹配。

因此，时间复杂度为O(n+m)。

值得注意的是，KMP算法在平均情况下具有更好的时间复杂度，为O(n)。

这是因为KMP算法在匹配失败时，可以跳过一些不必要的比较，从而提高了匹配速度。

总体而言，KMP算法的时间复杂度取决于模式字符串和目标字符串的匹配情况。

在最坏情况下，时间复杂度为O(n+m)，而在平均情况下，时间复杂度为O(n)。

常见5种基本匹配算法

常见5种基本匹配算法在计算机科学中，匹配算法（Matching algorithms）是指用于确定一个集合中的元素是否与另一个集合中的元素相匹配的算法。

匹配算法可以应用于各种领域，如字符串匹配、模式匹配、图匹配等。

下面介绍五种常见的基本匹配算法。

1. 暴力匹配算法（Brute Force Matching Algorithm）：暴力匹配算法是最基本的匹配算法之一、它遍历待匹配字符串和目标字符串，逐个字符进行比较，直到找到匹配或者遍历完整个字符串。

该算法的时间复杂度为O(n*m)，其中n和m分别是待匹配字符串和目标字符串的长度。

2. KMP匹配算法（Knuth-Morris-Pratt Matching Algorithm）：KMP匹配算法是一种优化的字符串匹配算法。

它通过预处理待匹配字符串的信息，快速确定定位下一次比较的位置，减少了不必要的比较次数，从而提高了匹配效率。

该算法的时间复杂度为O(n+m)，其中n和m分别是待匹配字符串和目标字符串的长度。

3. Boyer-Moore匹配算法：Boyer-Moore匹配算法是一种高效的字符串匹配算法。

它利用了字符出现位置的规律，从目标字符串的末尾开始匹配，并利用预处理的跳转表格快速跳过不匹配的字符，从而减少比较次数。

该算法的平均时间复杂度为O(n/m)，其中n和m分别是待匹配字符串和目标字符串的长度。

4. Aho-Corasick算法：Aho-Corasick算法是一种多模式匹配算法，适用于在一个文本中同时查找多个模式串的情况。

该算法利用Trie树的特性，同时利用一个自动机状态转移表格进行模式匹配，可以高效地找到多个模式串在文本中的出现位置。

该算法的时间复杂度为O(n+k+m)，其中n是文本长度，k是模式串的平均长度，m是模式串的个数。

5. Rabin-Karp算法：Rabin-Karp算法是一种基于哈希函数的字符串匹配算法。

它通过对待匹配字符串和目标字符串的部分子串进行哈希计算，比较哈希值是否相等，进而确定是否匹配。

kmp

2 KMP算法：KMP算法是由D.E.Knuth（克努特），J.H.Morris（莫里斯），V.R.Pratt（普拉特）等人共同提出的，该算法主要消除了主串指针(i指针)的回溯，利用已经得到的部分匹配结果将模式串右滑尽可能远的一段距离再继续比较，从而使算法效率有某种程度的提高，O(n+m)。

先从例子入手（p82）：按Brute-Force算法i=i-j+2=2-2+2=2,j=1按Brute-Force算法i=i-j+2=2-1+2=3,j=1按Brute-Force算法i=i-j+2=8-6+2=4,j=1,但从已匹配的情况看，模式串在t[6]即“c”前的字符都是匹配的，再看已匹配的串“abaab”,t[1]t[2]与t[4]t[5]相同，那么，因为t[4]t[5]与原串s[6]s[7]匹配，所以t[1]t[2]必然与原串s[6]s[7]匹配，因此说t[3]可以直接与s[8]匹配，按KMP 算法i=8,j=3匹配成功。

从上例看出在匹配不成功时，主串指针i不动，j指针也不回到第一个位置，而是回到一个恰当的位置，如果这时让j指针回到第一个位置，就可能错过有效的匹配，所以在主串指针i不动的前提下，j指针回到哪个位置是问题的关键，既不能将j右移太大，而错过有效的匹配，另一方面，又要利用成功的匹配，将j右移尽可能地大，而提高匹配的效率，因此问题的关键是寻找模式串自身的规律。

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////。

和直接比较若不满足和直接比较所以：满足：，设1i i 12112111112121s ),2(;s )1(""")"2(""")"1(""""t t j k t t t t t t t t s s t t t t s s s s k j k j k j k j i j i m n <<====-+-+----+-////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////设s=” s 1 s 2 ... s n ”， t=” t 1 t 2 ... t m ”，在匹配过程中，当s i ≠ t j (1≤i ≤n-m+1,1≤j ≤m)时，存在（前面的j-1个字符已匹配）：” s i-j+1 ... s i-1 ” =” t 1 t 2 ... t j-1 ” (1) 若模式中存在可互相重叠的最长的真子串，满足： ” t 1 t 2 ... t k-1 ”=”t j-k+1 t j-k+2 ... t j-1 ” (2) 其中真子串最短可以是t 1 ，即 t 1。

实验04：串应用KMP算法PPT课件

在生物信息学中的应用
在生物信息学中，KMP算法被广泛应用于基因序列的比对和拼接，以及蛋白质序列的匹配和比对。
通过构建基因序列或蛋白质序列的索引表，KMP算法可以在O(n+m)的时间复杂度内完成序列的比对和拼接，提高了比对和拼接的准确性和效率。
KMP算法在生物信息学中的应用有助于深入了解基因和蛋白质的结构和功能，为生物医学研究和疾病诊断提供了有力支持。
06 实验总结与展望
KMP算法的优缺点
优点
高效：KMP算法在匹配失败时能跳过尽可能多的字符，减少比较次数，从
而提高匹配效率。
适用范围广：KMP算法适用于各种模式串匹配问题，不受模式串长度的限制。
缺点
计算量大：KMP算法需要计算和存储部分匹配表，对于较长的模式串，计算量较大。
不适合处理大量数据：KMP算法在处理大量数据时可能会占用较多内存，导致性能下降。
匹配失败的处理
当模式串中的某个字符与主串中的对应字符不匹配时，模式串向右滑动，与主串的下一个字符重新对齐，继续比较
next[ j]表示当模式串中第j个字符与主串中的对应字符不匹配时，模式串需要向右滑动的位置。
next数组的构建
next数组的作用
在匹配过程中，通过next数组可以快速确定模式串需要滑动到哪个位置，从而提高了匹配效率。
通过已知的next值，递推计算出next 数组中其他位置的值。
KMP算法的时间复杂度
01
02
03
04
时间复杂度分析
KMP算法的时间复杂度取决于模式串在主串中出现的次数以及每次匹配所花费的时间。
最佳情况
当模式串在主串中连续出现时，KMP算法的时间复杂度为

kmp 回文串

KMP算法是一种用于字符串匹配的算法，而回文串是一种具有对称性质的字符串。

因此，KMP算法本身并不直接用于解决回文串问题。

但是，我们可以通过一些变换将回文串问题转化为字符串匹配问题，然后使用KMP算法来解决。

例如，如果我们想要判断一个字符串是否为回文串，我们可以将该字符串与其反转后的字符串进行匹配。

如果匹配成功，则说明原字符串是回文串。

在这个过程中，我们可以使用KMP算法来进行匹配。

具体地，我们可以先将原字符串和反转后的字符串进行预处理，计算出它们的部分匹配表（也称为失效函数表或next数组）。

然后，我们使用KMP算法进行匹配，如果在匹配过程中发现原字符串的某个后缀与反转后的字符串的某个前缀匹配成功，则说明原字符串是回文串。

需要注意的是，这种方法只能用于判断一个字符串是否为回文串，而不能用于查找一个字符串中的所有回文子串。

如果需要查找所有回文子串，可以使用其他算法，例如Manacher算法。

KMP算法详解

KMP算法详解KMP 算法详解KMP 算法是⼀个⼗分⾼效的字符串查找算法，⽬的是在⼀个字符串 s 中，查询 s 是否包含⼦字符串 p，若包含，则返回 p 在 s 中起点的下标。

KMP 算法全称为 Knuth-Morris-Pratt 算法，由 Knuth 和 Pratt 在1974年构思，同年 Morris 也独⽴地设计出该算法，最终由三⼈于1977年联合发表。

举⼀个简单的例⼦，在字符串 s = ababcabababca 中查找⼦字符串 p = abababca，如果暴⼒查找，我们会遍历 s 中的每⼀个字符，若 s[i] = p[0]，则向后查询p.length() 位是否都相等。

这种朴素的暴⼒的算法复杂度为O(m×n)，其中m和n分别是 p 和 s 的长度。

KMP 算法可以⽅便地简化这⼀查询的时间复杂度，达到O(m+n)。

1. PMT 序列PMT 序列是 KMP 算法的核⼼，即 Partial Match Table（部分匹配表）。

举个例⼦：char a b a b a b c aindex01234567PMT00123401PMT 的值是字符串的前缀集合与后缀集合的交集中最长元素的长度。

PMT[0] = 0: 字符串 a 既没有前缀，也没有后缀；PMT[1] = 0: 字符串 ab 前缀集合为 {a}，后缀集合为 {b}，没有交集；PMT[2] = 1: 字符串 aba 前缀集合为 {a, ab}，后缀集合为 {ba, a}，交集为 {a}，交集元素的最长长度为1；PMT[3] = 2: 字符串 abab 前缀集合为 {a, ab, aba}，后缀集合为 {bab, ab, b}，交集为 {ab}，交集元素的最长长度为2；…… 以此类推。

2. 算法主体现在我们已经知道了 PMT 序列的含义，那么假设在 PMT 序列已经给定的情况下，如何加速字符串匹配算法？tar 存储 s 的下标，从 0 开始，若 tar > s.length() - 1，代表匹配失败；pos 存储 p 的下标，从 0 开始，若 s[tar] != p[pos]，则 pos ⾛到下⼀个可能匹配的位置。

KMP模式匹配算法

KMP模式匹配算法KMP算法是一种字符串匹配算法，用于在一个主串中查找一个模式串的出现位置。

该算法的核心思想是通过预处理模式串，构建一个部分匹配表，从而在匹配过程中尽量减少不必要的比较。

KMP算法的实现步骤如下：1.构建部分匹配表部分匹配表是一个数组，记录了模式串中每个位置的最长相等前后缀长度。

从模式串的第二个字符开始，依次计算每个位置的最长相等前后缀长度。

具体算法如下：-初始化部分匹配表的第一个位置为0，第二个位置为1- 从第三个位置开始，假设当前位置为i，则先找到i - 1位置的最长相等前后缀长度记为len，然后比较模式串中i位置的字符和模式串中len位置的字符是否相等。

- 如果相等，则i位置的最长相等前后缀长度为len + 1- 如果不相等，则继续判断len的最长相等前后缀长度，直到len为0或者找到相等的字符为止。

2.开始匹配在主串中从前往后依次查找模式串的出现位置。

设置两个指针i和j，分别指向主串和模式串的当前位置。

具体算法如下：-当主串和模式串的当前字符相等时，继续比较下一个字符，即i和j分别向后移动一个位置。

-当主串和模式串的当前字符不相等时，根据部分匹配表确定模式串指针j的下一个位置，即找到模式串中与主串当前字符相等的位置。

如果找到了相等的位置，则将j移动到相等位置的下一个位置，即j=部分匹配表[j]；如果没有找到相等的位置，则将i移动到下一个位置，即i=i+13.检查匹配结果如果模式串指针j移动到了模式串的末尾，则说明匹配成功，返回主串中模式串的起始位置；如果主串指针i移动到了主串的末尾，则说明匹配失败，没有找到模式串。

KMP算法的时间复杂度为O(m+n)，其中m为主串的长度，n为模式串的长度。

通过预处理模式串，KMP算法避免了在匹配过程中重复比较已经匹配过的字符，提高了匹配的效率。

总结：KMP算法通过构建部分匹配表，实现了在字符串匹配过程中快速定位模式串的位置，减少了不必要的比较操作。

KMP算法

KMP算法KMP算法是一种用于字符串匹配的快速算法，全称为Knuth-Morris-Pratt算法，是由Donald Knuth、Vaughan Pratt和James Morris在1977年共同提出的。

该算法的核心思想是通过利用已经匹配过的部分来避免不必要的字符比较，从而提高匹配效率。

1.暴力匹配算法在介绍KMP算法之前，我们先来了解一下暴力匹配算法。

暴力匹配算法，又称为朴素匹配算法，是最基本的匹配方法，它的思想就是从主串的第一个字符开始，逐个比较主串和模式串的字符，直到匹配成功或者主串和模式串的所有字符都比较完毕。

具体算法如下：```暴力匹配(主串S,模式串P)：i=0j=0n = length(S)m = length(P)while i < n and j < m:if S[i] == P[j]: // 匹配成功，继续比较下一个字符i++else: // 匹配失败，模式串向后移动一位i=i-j+1j=0if j == m: // 匹配成功return i - jelse: // 匹配失败return -1```暴力匹配算法的时间复杂度为O(n*m)，其中n和m分别为主串和模式串的长度。

2.KMP算法的思想KMP算法的关键在于构建一个部分匹配表，通过这个表来确定模式串在匹配失败时应该移动的位置。

部分匹配表的定义如下：对于模式串P的前缀子串P[0:i]，如果存在一个真前缀等于真后缀，则称其长度为i的真前缀的真后缀长度为部分匹配值。

假设有一个模式串P，我们定义一个部分匹配表next，其中next[i]表示在P[i]之前的子串(不包括P[i])中，有多大长度的相同前缀后缀。

例如，P="ABCDABD"，则next[7]=2，因为在P[7]之前的子串中，"ABD"是长度为3的前缀，也是长度为3的后缀。

构建部分匹配表的算法如下：构建部分匹配表(P):m = length(P)next = [0] * m // 初始化部分匹配表j=0k=-1next[0] = -1while j < m - 1:if k == -1 or P[j] == P[k]: // P[j]表示后缀的单个字符，P[k]表示前缀的单个字符j++k++next[j] = kelse:k = next[k]```构建部分匹配表的时间复杂度为O(m)，其中m为模式串的长度。

简单的字符串匹配算法

简单的字符串匹配算法简单的字符串匹配算法是指在一个字符串中查找特定子串的过程，可以用来判断一个字符串中是否包含某个子串，并返回子串在字符串中的位置。

本文将介绍两种常见的字符串匹配算法：暴力匹配算法和KMP算法。

一、暴力匹配算法暴力匹配算法又称为朴素匹配算法，是最简单直观的字符串匹配算法。

它的思想很简单：从主串的第一个字符开始，逐个与子串的字符进行比较，若有不匹配的字符，则移动主串的指针，继续进行下一轮比较，直到找到匹配的子串或主串遍历完毕。

暴力匹配算法的时间复杂度为O(m*n)，其中m为主串的长度，n为子串的长度。

当主串和子串长度相差很大时，暴力匹配算法的效率较低。

二、KMP算法KMP算法是一种改进的字符串匹配算法，它利用了已经匹配过的信息，避免了不必要的比较。

KMP算法的核心思想是利用一个部分匹配表（也称为next数组），记录子串中每个前缀的最长可匹配前缀的长度。

KMP算法的匹配过程如下：1. 构造部分匹配表。

遍历子串，计算出每个位置的最长可匹配前缀的长度。

2. 在匹配过程中，利用部分匹配表的信息，决定子串的下一次匹配位置。

KMP算法的时间复杂度为O(m+n)，其中m为主串的长度，n为子串的长度。

相比于暴力匹配算法，KMP算法的效率更高，尤其在主串和子串长度差距较大时。

三、总结简单的字符串匹配算法有暴力匹配算法和KMP算法。

暴力匹配算法是最简单直观的算法，但效率较低；KMP算法利用部分匹配表，避免了不必要的比较，提高了匹配效率。

在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的字符串匹配算法。

以上就是关于简单的字符串匹配算法的介绍。

希望通过本文的阅读，读者能够对暴力匹配算法和KMP算法有一个初步的了解，并能够根据实际需求选择合适的算法进行字符串匹配。

字符串匹配方法

字符串匹配方法引言：字符串匹配是计算机科学中一项重要的技术，它在文本处理、数据分析、搜索引擎等领域都有广泛的应用。

本文将介绍几种常见的字符串匹配方法，包括暴力匹配、KMP算法、Boyer-Moore算法和正则表达式。

一、暴力匹配算法暴力匹配算法，也称为朴素匹配算法，是最简单直观的字符串匹配方法。

它的思想是从待匹配文本的第一个字符开始，依次与模式串进行比较，若匹配失败则移动到下一个字符继续比较，直到找到匹配的子串或者遍历完整个文本。

该算法的时间复杂度为O(n*m)，其中n为文本长度，m为模式串长度。

二、KMP算法KMP算法是一种高效的字符串匹配算法，它的核心思想是通过预处理模式串，构建一个部分匹配表（Next数组），以便在匹配过程中根据已匹配的前缀字符来确定下一次匹配的位置。

这样可以避免不必要的回溯，提高匹配效率。

KMP算法的时间复杂度为O(n+m)，其中n为文本长度，m为模式串长度。

三、Boyer-Moore算法Boyer-Moore算法是一种基于比较字符的右移策略的字符串匹配算法。

它的主要思想是从模式串的末尾开始与待匹配文本比较，若匹配失败则根据预先计算好的字符移动表来决定模式串的右移位数。

这样可以根据比较结果快速确定下一次比较的位置，从而提高匹配效率。

Boyer-Moore算法的时间复杂度为O(n/m)，其中n为文本长度，m为模式串长度。

四、正则表达式正则表达式是一种强大的字符串匹配工具，它通过一种特定的语法规则来描述字符串的模式，并通过匹配模式来判断字符串是否符合要求。

正则表达式可以实现复杂的匹配功能，包括字符匹配、重复匹配、分组匹配等。

在文本处理、数据清洗、搜索引擎等领域都有广泛的应用。

结论：字符串匹配是计算机科学中一项重要的技术，不同的匹配方法适用于不同的应用场景。

暴力匹配算法简单直观，适用于模式串较短的情况；KMP算法通过预处理模式串，提高匹配效率；Boyer-Moore算法通过右移策略，减少不必要的比较次数；正则表达式可以实现复杂的匹配功能。

kmp百度百科

kmp算法[编辑本段]kmp算法-概述一种改进的字符串匹配算法，由 D.E.Knuth与V.R.Pratt和J.H.Morris同时发现，因此人们称它为克努特——莫里斯——普拉特操作（简称KMP算法）。

[编辑本段]kmp算法-学习介绍完全掌握KMP算法思想学过数据结构的人，都对KMP算法印象颇深。

尤其是新手，更是难以理解其涵义，搞得一头雾水。

今天我们就来面对它，不将它彻底搞懂，誓不罢休。

如今，大伙基本上都用严蔚敏老师的书，那我就以此来讲解KMP 算法。

(小弟正在备战考研，为了节省时间，很多课本上的话我都在此省略了，以后一定补上。

)严老的《数据结构》79页讲了基本的匹配方法，这是基础。

先把这个搞懂了。

80页在讲KMP算法的开始先举了个例子，让我们对KMP的基本思想有了最初的认识。

目的在于指出“由此，在整个匹配的过程中，i指针没有回溯，”。

我们继续往下看：现在讨论一般情况。

假设主串：s: ‘s(1) s(2) s(3) ……s(n)’; 模式串：p: ‘p(1) p(2) p(3)…..p(m)’把课本上的这一段看完后，继续现在我们假设主串第i个字符与模式串的第j(j<=m)个字符‘失配’后，主串第i个字符与模式串的第k(k<j)个字符继续比较此时，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，我们得到关系式‘p(1) p(2) p(3)…..p(j-1)’= ’s(i-j+1)……s(i-1)’由于s(i)≠p(j)，接下来s(i)将与p(k)继续比较，则模式串中的前(k-1)个字符的子串必须满足下列关系式，并且不可能存在k’>k 满足下列关系式：(k<j),‘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) || || ?(有待比较)匹配串：P(1) p(2) ……p(k-1) p(k)现在我们把前面总结的关系综合一下有：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) || || ?(有待比较)P(1) p(2) ……. p(k-1) p(k)由上，我们得到关系：‘p(1) p(2) p(3)…..p(k-1)’= ’s(j-k+1)s(j-k+2)……s(j-1)’接下来看“反之，若模式串中存在满足式(4-4)。

kmp 时间复杂度计算

kmp 时间复杂度计算摘要：一、KMP 算法简介1.KMP 算法的概念2.KMP 算法的原理3.KMP 算法的作用二、KMP 算法的时间复杂度分析1.KMP 算法的时间复杂度公式2.KMP 算法时间复杂度分析的过程3.KMP 算法相对于其他字符串匹配算法的优势三、KMP 算法在实际应用中的案例1.KMP 算法在文本处理中的应用2.KMP 算法在信息检索中的应用3.KMP 算法在自然语言处理中的应用正文：一、KMP 算法简介KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法是一种高效的字符串匹配算法，用于在一个主字符串中查找一个子字符串出现的位置。

该算法由Donald Knuth、Charles Morris 和Vaughan Pratt 于1977 年共同提出，其核心思想是利用子字符串的前缀与后缀信息来避免不必要的字符比较，从而提高匹配速度。

1.KMP 算法的概念：KMP 算法是一种滑动窗口法，通过构建一个“部分匹配表”（也称为“失效函数”或“next 数组”），实现字符串的高效匹配。

2.KMP 算法的原理：从主字符串的第一个字符开始，将其与子字符串的第一个字符进行比较。

若相等，继续比较后续字符；若不等，根据部分匹配表的值，将子字符串向右移动若干个字符，再次进行比较。

如此循环，直至找到匹配的子字符串或到达子字符串末尾。

3.KMP 算法的作用：KMP 算法可以在O(n) 的时间复杂度内完成主字符串与子字符串的匹配，其中n 为字符串的长度。

相较于O(n^2) 的暴力匹配算法，KMP 算法具有较高的效率。

二、KMP 算法的时间复杂度分析1.KMP 算法的时间复杂度公式：最优情况下，KMP 算法的时间复杂度为O(n)，其中n 为字符串的长度。

最坏情况下，KMP 算法的时间复杂度为O(n^2)，此时子字符串与主字符串的前缀完全相同。

2.KMP 算法时间复杂度分析的过程：分析KMP 算法的时间复杂度，需要考虑最优情况、最坏情况和平均情况。

KMP算法（推导方法及模板）

KMP算法（推导⽅法及模板）介绍克努斯-莫⾥斯-普拉特算法Knuth-Morris-Pratt（简称为KMP算法）可在⼀个主⽂本S内查找⼀个词W的出现位置。

此算法通过运⽤对这个词在不匹配时本⾝就包含⾜够的信息来确定下⼀个匹配将在哪⾥开始的发现，从⽽避免重新检查先前匹配的。

此算法可以在O（n+m）时间数量级上完成串的模式匹配操作，其改进在于：每当⼀趟匹配过程中出现字符⽐较不等时，不需回溯i的指针，⽽是利⽤已经得到的“部分匹配”的结果将模式向右“滑动”尽可能远的距离后，继续进⾏⽐较。

kmp的核⼼之处在于next数组，⽽为了⽅便理解，我先介绍KMP的思想KMP匹配当开始匹配时，如果匹配过程中产⽣“失配”时，指针i（原串的下标）不变，指针j（模式串的下标）退回到next[j] 所指⽰的位置上重新进⾏⽐较，并且当指针j退回⾄零时，指针i和指针j需同时加⼀。

即主串的第i个字符和模式的第⼀个字符不等时，应从主串的第i+1个字符起重新进⾏匹配。

简单来说，就是两个串匹配，如果当前字符相等就⽐较两个字符串的下⼀个字符，如果当前匹配不相等时，就让j（待匹配串的下标）回到next[j] 的位置，因为我们已经知道next数组的作⽤是利⽤已经得到的“部分匹配”的结果将模式向右“滑动”尽可能远的距离，如ababac与abac⽐较时i＝4，j＝4时不匹配，则利⽤next数组让j＝2继续匹配⽽不⽤重新开始。

（⽬前先不⽤管next数组的值时如何得到的，只要明⽩它的作⽤即可，下⾯回介绍）所以我们可以写出kmp的代码int KMP(char str[],char pat[]){int lenstr=strlen(str);int lenpat=strlen(pat);int i=1,j=1;while(i<=lenstr){if(j==0 || str[i]==pat[j]) //匹配成功继续往后匹配++i,++j;elsej=next[j]; //否则根据next数组继续匹配if(j==lenpat) //说明匹配完成return 1;}return 0;}接下来就是关键的求next数组了next数组⾸先，next数组取决于模式串本⾝⽽与相匹配的主串⽆关，我们可以对其递推得到。

三种模式匹配算法的比较和分析

三种模式匹配算法的比较和分析模式匹配算法是计算机科学中常用的一种算法，用于在一个文本字符串中查找一个特定模式。

它在多个领域中都有广泛的应用，例如字符串匹配、图像处理和自然语言处理等。

在本文中，我们将比较并分析三种常见的模式匹配算法：暴力匹配算法、KMP算法和Boyer-Moore算法。

1.暴力匹配算法：暴力匹配算法也被称为朴素匹配算法，是一种最简单直接的模式匹配算法。

它的思想是从文本字符串的第一个字符开始，依次与模式字符串进行比较，直到找到匹配的位置或找遍整个文本字符串。

该算法的时间复杂度是O(mn)，其中m是模式字符串的长度，n是文本字符串的长度。

优点：实现简单，容易理解。

缺点：效率较低，在处理大型文本字符串时不适用。

2.KMP算法：KMP算法是一种高效的模式匹配算法，它利用已匹配的信息减少比较次数。

该算法的核心思想是通过构建最大匹配长度表（也称为部分匹配表），根据部分匹配表中的信息来决定模式字符串的下一个比较位置。

这样可以跳过一部分已经匹配的字符，提高匹配的效率。

KMP算法的时间复杂度是O(m+n)，其中m是模式字符串的长度，n是文本字符串的长度。

优点：能够在较短的时间内找到所有匹配的位置，适用于处理大型文本字符串。

缺点：算法实现稍复杂，需要构建部分匹配表。

3. Boyer-Moore算法：Boyer-Moore算法是一种高效的模式匹配算法，它通过利用模式字符串中的信息来进行跳跃式的比较，从而减少比较次数。

该算法分为两个阶段：坏字符规则和好后缀规则。

(1)坏字符规则：采用从模式字符串末尾到当前字符的顺序进行比较。

如果当前字符不匹配，则根据坏字符出现的位置和出现的最后位置进行移动。

(2)好后缀规则：利用模式字符串中的好后缀信息进行比较。

如果出现好后缀匹配的情况，则直接移动到匹配的位置，否则根据好后缀的后缀子串中的最长后缀与模式字符串的最长前缀进行比较。

Boyer-Moore算法的时间复杂度是O(m+n)，其中m是模式字符串的长度，n是文本字符串的长度。

kmp算法生活例题

kmp算法生活例题KMP算法（Knuth-Morris-Pratt算法）是一种用于字符串匹配的高效算法。

它利用了匹配失败时，模式串中已经部分匹配的信息，避免反复回溯。

在我们的日常生活中也存在很多和字符串匹配相关的问题，下面我将通过几个例题来介绍KMP算法在生活中的应用。

1.字符串查找举个例子，假设我们需要在一首长诗中查找一些单词，如"KMP"。

我们可以使用KMP算法，将单词"KMP"进行预处理，得到部分匹配表，然后根据部分匹配表快速地在长诗中定位关键词。

2.自动补全在引擎、输入法等应用中，自动补全是一种很常见的功能。

用户输入一些关键词的前缀时，系统会自动提示后续可能的词语。

这就涉及到了字符串的匹配。

使用KMP算法，我们可以事先将所有可能的词语进行预处理，得到一个部分匹配表。

然后根据用户输入的前缀，可以快速地在部分匹配表中进行匹配，找出可能的词语，然后进行提示。

举个例子，当用户在引擎中输入"KMP"时，引擎会根据预处理得到的部分匹配表，快速地找到以"KMP"为前缀的可能词语，如"KMP算法"、"KMP字符串匹配"等，并进行提示。

3.字符串替换而使用KMP算法，我们可以预处理需要替换的字符串，并得到一个部分匹配表。

然后在文本中定位要替换的字符串，快速地进行替换操作。

举个例子，假设我们需要将一篇文章中的"KMP"替换为"字符串匹配算法"。

我们可以使用KMP算法，将"KMP"进行预处理，得到部分匹配表。

然后在文章中定位关键词"KMP"，并进行替换操作。

综上所述，KMP算法在日常生活中有着广泛的应用。

不仅可以用于字符串查找、自动补全等功能，还可以用于字符串替换等操作。

KMP算法通过利用模式串中已经部分匹配的信息，避免了反复回溯，提高了字符串匹配的效率。

简述kmp算法

KMP算法，即Knuth-Morris-Pratt算法，是一种用于字符串匹配的高效算法。

它的
主要思想是通过利用已经匹配过的部分信息，避免不必要的字符比较，从而提高匹配效率。

以下是对KMP算法的详细解答：
KMP算法的核心在于构建一个部分匹配表（Partial Match Table），这个表用于记
录在匹配过程中，当出现不匹配时应该将模式串移动的位置。

具体步骤如下：
1.构建部分匹配表：对于模式串，从左到右依次计算每个前缀的最长相等前
后缀的长度。

这个信息被记录在部分匹配表中。

例如，对于模式串
"ABABC"，部分匹配表为 [0, 0, 1, 2, 0]。

2.匹配过程：在匹配过程中，遍历文本串和模式串，当出现不匹配时，根据
部分匹配表的信息，将模式串移动到正确的位置，而不是回溯到文本串中前
面已经比较过的位置。

KMP算法的优点在于避免了重复比较已经匹配过的部分，通过部分匹配表的信息，可以实现模式串的快速平移。

这使得KMP算法在一些字符串匹配问题中相比朴素
的匹配算法更具有效率。

总体而言，KMP算法是一种高效的字符串匹配算法，其核心思想是通过构建部分
匹配表来优化匹配过程，避免不必要的比较，从而提高匹配效率。

字符串匹配算法掌握常用的字符串匹配算法及其时间复杂度

字符串匹配算法掌握常用的字符串匹配算法及其时间复杂度字符串匹配算法是计算机科学中重要的一部分，广泛应用于文本编辑、搜索引擎、数据挖掘等领域。

在字符串匹配过程中，我们需要找到一个模式字符串在给定文本字符串中的出现位置。

为了解决这个问题，人们提出了各种各样的字符串匹配算法。

1. 暴力匹配算法（Brute Force）暴力匹配算法是最简单直接的字符串匹配算法。

它的思想是逐个比较模式字符串中的字符和文本字符串中的字符，如果不匹配，则将模式字符串向后移动一个位置再继续比较。

时间复杂度为O(m*n)，其中m为模式字符串的长度，n为文本字符串的长度。

2. KMP算法KMP算法是一种高效的字符串匹配算法，它利用已经匹配过的信息来避免无效的比较。

首先，通过计算模式字符串的最长公共前后缀数组，确定每次匹配失败时模式字符串应该移动的位置。

然后，在匹配过程中根据最长公共前后缀数组来进行移动。

KMP算法的时间复杂度为O(m+n)。

3. Boyer-Moore算法Boyer-Moore算法是一种高效的字符串匹配算法，它利用了不匹配字符的信息来进行跳跃式的比较。

首先，通过计算模式字符串中每个字符最后出现的位置，确定每次匹配失败时模式字符串应该向后移动的位置。

然后，在匹配过程中根据不匹配字符的信息来进行移动。

Boyer-Moore算法的时间复杂度为O(m+n)。

4. Rabin-Karp算法Rabin-Karp算法利用哈希函数对模式字符串和文本字符串进行哈希计算，然后逐个比较哈希值。

如果哈希值相同，再逐个比较字符。

这样可以减少字符比较的次数，从而提高匹配效率。

Rabin-Karp算法的时间复杂度为O(m+n)。

综上所述，字符串匹配算法包括暴力匹配算法、KMP算法、Boyer-Moore算法和Rabin-Karp算法等。

它们针对不同的情况和要求，具有不同的特点和适用范围。

在实际应用中，我们可以根据具体的需求选择合适的算法来进行字符串匹配，以达到更高的效率和准确性。

kpm算法和正则

kpm算法和正则
"kpm算法" 和 "正则" 分别指代 Knuth-Morris-Pratt 算法和正则表达式。

KMP算法：
* 定义： Knuth-Morris-Pratt（KMP）算法是一种字符串匹配算法，用于在一个文本串中查找一个模式串的出现位置。

* 特点： KMP算法通过预处理模式串，构建一个部分匹配表（Partial Match Table），然后在匹配过程中利用这个表来尽可能减少回溯的次数，提高匹配效率。

* 应用：主要用于字符串匹配问题，例如在文本编辑器中搜索关键词。

正则表达式：
* 定义：正则表达式是一种用于描述字符串匹配模式的表达式。

它是一种强大的工具，可以用于检索、替换和匹配字符串。

* 特点：正则表达式可以包含普通字符（如字母和数字）和特殊字符（如元字符、量词等），形成一个规则，描述了匹配的模式。

* 应用：广泛用于文本处理、搜索引擎、编程语言中的字符串操作等领域。

1。