面试知识点总结之算法
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了面试知识点总结之算法相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
kmp算法完成的任务是:给定两个字符串O和f,长度分别为n和 m,判断f是否在O中出现,如果出现则返回出现的位置。常规方法是遍历O的每一个位置,然后从该位置开始和f进行匹配,但是这种方法的复杂度是 O(nm)。kmp算法通过一个O(m)的预处理,使匹配的复杂度降为O(n+m)。
kmp算法思想
我们首先用一个图来描述kmp算法的思想。在字符串O中寻 找f,当匹配到位置i时两个字符串不相等,这时我们需要将字符串f向前移动。常规方法是每次向前移动一位,但是它没有考虑前i-1位已经比较过这个事实, 所以效率不高。事实上,如果我们提前计算某些信息,就有可能一次前移多位。假设我们根据已经获得的信息知道可以前移k位,我们分析移位前后的f有什么特点。我们可以得到如下的结论:
- A段字符串是f的一个前缀。
- B段字符串是f的一个后缀。
- A段字符串和B段字符串相等。
所以前移k位之后,可以继续比较位置i的前提是f的前i-1个位置满足:长度为i-k-1的前缀A和后缀B相同。只有这样,我们才可以前移k位后从新的位置继续比较。
所以kmp算法的核心即是计算字符串f每一个位置之前的字 符串的前缀和后缀公共部分的最大长度(不包括字符串本身,否则最大长度始终是字符串本身)。获得f每一个位置的最大公共长度之后,就可以利用该最大公共长 度快速和字符串O比较。当每次比较到两个字符串的字符不同时,我们就可以根据最大公共长度将字符串f向前移动(已匹配长度-最大公共长度)位,接着继续比 较下一个位置。事实上,字符串f的前移只是概念上的前移,只要我们在比较的时候从最大公共长度之后比较f和O即可达到字符串f前移的目的。
next数组计算
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public int [] getNext(String b) { int len=b.length(); int j= 0 ; int next[]= new int [len+ 1 ]; //next表示长度为i的字符串前缀和后缀的最长公共部分,从1开始 next[ 0 ]=next[ 1 ]= 0 ; for ( int i= 1 ;i<len;i++) //i表示字符串的下标,从0开始 { //j在每次循环开始都表示next[i]的值,同时也表示需要比较的下一个位置 while (j> 0 &&b.charAt(i)!=b.charAt(j))j=next[j]; if (b.charAt(i)==b.charAt(j))j++; next[i+ 1 ]=j; } return next; } |
字符串匹配
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public void search(String original, String find, int next[]) { int j = 0 ; for ( int i = 0 ; i < original.length(); i++) { while (j > 0 && original.charAt(i) != find.charAt(j)) j = next[j]; if (original.charAt(i) == find.charAt(j)) j++; if (j == find.length()) { System.out.println( "find at position " + (i - j)); System.out.println(original.subSequence(i - j + 1 , i + 1 )); j = next[j]; } } } |
以上是关于面试知识点总结之算法的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章