字符串模式匹配中的BF算法与KMP算法

Posted 2020-10-30 bearcarl

博客园的编辑器太难用了。。。。。。。。。。。

BF算法即暴力算法，很简单，随便举个栗子：

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;

// S[]: 要匹配的链
// T[]: 模式串  
int BFsearch(int start, char S[], char T[]) {
    int slen = strlen(S);
    int tlen = strlen(T);
    int i, j;
    for(i = 0; i < slen - tlen; i++) {
        for(j = 0; j < tlen; j++)
            if(S[i + j] != T[j])    break;    
        if(j == tlen)
            cout << i + 1 << endl;
    }
}


int main() {
    char S[]="cababaabcacb";
    char T[]="abcac";
    BFsearch(0, S, T);
    return 0;
} 

KMP算法：

　　主要的实现内容包括一个getNext函数以及一个比较字符串和模式的函数；

　　其中getNext函数的实现最为关键。原理在其他很多文章中有介绍。这里说一下我自己觉得比较重要的地方。

int next[20];
char S[]="cababaabcacb";
char T[]="abcac";
    
void getNext(char T[]){
    int k=-1;
    int j=0;
    next[j]=k;
    while(T[j]!=‘\0‘){
        if(k==-1||T[j]==T[k]){
            k++;
            j++;
            next[j]=k;
        }
        else
          k=next[k];
    }
}

个人觉得其中最重要也最为精髓的地方在 k=next[k]; 这一句。

S[ ]为模式字符串
next[k]存储的是k 位置前缀与后缀相同的位数，
当出现T[j]!=T[k]时执行
k  = next[k] 表示将K 赋值为当前位置之前的那一位（第K位）的前缀与
后缀相同位数目的next数组的第next[k]( 即P[next[k]] )

 

完整代码：

 

#include<iostream>
#include <string.h>

using namespace std;

int next[20];
char S[]="cababaabcacb";
char T[]="abcac";
    
void getNext(char T[]){
    int k=-1;
    int j=0;
    next[j]=k;
    while(T[j]!=‘\0‘){
        if(k==-1||T[j]==T[k]){
            k++;
            j++;
            next[j]=k;
        }
        else
          k=next[k];
    }
}

int KMPsearch(char S[],int start,char T[]){
    int slen = strlen(S);
    int tlen = strlen(T);
    int i=start;
    int j=0;
    while(i<slen && j<tlen)    {                                    
        if(j==-1||S[i]==T[j]){
            i++;
            j++;
        }
        else
         j=next[j];
    }
    if(T[j]==‘\0‘)
        return (i-j+1);
    else 
       return 0;
}

int main(){
    getNext(T);
    for(int k=0;T[k]!=‘\0‘;k++)
        cout<<next[k]<<" ";
    cout<<endl;
    cout<<KMPsearch(S,0,T);
    return 0;
}