我們?yōu)槭裁葱枰狵MP？

在字符串匹配問題中，我們需要找到匹配串pattern在原串text中的位置，一種顯而易見的思路就是暴力匹配，如圖所示，我們把pattern放置到text中的每個位置進(jìn)行比較即可。

但是大家可以發(fā)現(xiàn)，這種方式的時間復(fù)雜度太高了，達(dá)到了O(pattern.length * text.length)，我們是否可以進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化呢？在第一次匹配時，abaa和abab的最后一個字符不匹配，前面aba都匹配好了，移動了一位之后，發(fā)現(xiàn)前面又匹配不上了，這次移動相當(dāng)于多此一舉。換句話說，我們每次移動應(yīng)當(dāng)讓前面仍然保持匹配狀態(tài)，直接比較后面的位置。

本例中應(yīng)當(dāng)直接移動兩位，讓aaab和abaa比較，這也就是KMP的基本思想了。

基礎(chǔ)知識

求匹配數(shù)組maxMatchLens

那么我們?nèi)绾巫龅皆谝苿拥倪^程中保證前面的匹配狀態(tài)呢？下圖可以清晰地描述：

發(fā)生匹配錯誤的字符為c，左端為abab，在移動的時候，要保證真前綴和真后綴相等且長度最大（選了較小的會忽略可能正確的結(jié)果），對于abab：

真前綴：a ab aba
真后綴：b ab bab

也就是說，我們需要找到pattern中所有位置，相匹配的真前綴與真后綴中，最長的字符串的長度，這也就是我們經(jīng)常聽到的next數(shù)組了，這里我們用maxMatchLens來表示，如下圖所示的例子中，假設(shè)我們已經(jīng)求出來前面所有的值了，最后一個值如何求解呢？

舉例： 第五位 c

c各參數(shù)取值Value c1Value c2Value c3

currentLen	2	1	0
pattern.charAt(currentLen)	a	b	a
i	4	4	4
pattern.charAt(i)	c	c	c
處理	1.while字符不相等	1.while字符不相等	3.賦值 maxMatchLens[4] = currentLen=0;

private int[] getMaxMatchLens(String pattern) {int[] maxMatchLens = new int[pattern.length()];int currentLen = 0;for (int i = 1; i < pattern.length(); i++) {while (currentLen > 0 && pattern.charAt(i) != pattern.charAt(currentLen)) {currentLen = maxMatchLens[currentLen - 1];}if (pattern.charAt(i) == pattern.charAt(currentLen)) {currentLen++;}maxMatchLens[i] = currentLen;}return maxMatchLens; }

KMP匹配

返回起始坐標(biāo) （text里面找pattern）
匹配的思路與求maxMatchLens的思路基本一致，即按照最長、次長的順序進(jìn)行移位匹配，代碼如下：

private List<Integer> search(String text, String pattern) {List<Integer> res = new ArrayList<>();int[] maxMatchLens = getMaxMatchLens(pattern);int j = 0;for (int i = 0; i < text.length(); i++) {while (j > 0 && text.charAt(i) != pattern.charAt(j)) {j = maxMatchLens[j - 1];}if (pattern.charAt(j) == text.charAt(i)) {j++;}if (j == pattern.length()) {res.add(i - j + 1);j = maxMatchLens[j - 1];}}return res; }

參考鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/longest-happy-prefix/solution/ni-zhen-de-li-jie-kmpma-jiao-ni-xun-su-zhang-wo-bi/
參考鏈接：https://blog.csdn.net/V_0617/article/details/79114860

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的[JAVA][算法] [字符串匹配]KMP的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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