KMP算法（C++实现）

C++实现kmp字符串匹配算法，算法思想： *KMP算法的思想就是在匹配过程称若发生不匹配的情况 *如果next[j]>=0则目标串的指针i不变将模式串的指针j移动到next[j]的位置继续进行匹配 *若next[j]=-1则将i右移1位并将j置0继续进行比较 *对于next[]数组的定义如下 *next[j]=-1 j=0 *next[j]=max k : 0<k<j src[0...k-1]=src[j-k,j-1] *next[j]=0 其他 KMP算法是一种高效的字符串匹配算法，它由Donald Knuth、Vaughan Pratt和James H. Morris共同发明，因此得名。KMP算法的核心思想是在不匹配时，能够利用已经部分匹配的有效信息，将模式串向右“滑动”尽可能远的距离，避免从头开始匹配，从而提高效率。 KMP算法的关键在于构造一个前缀函数，通常称为next数组或部分匹配表（Partial Match Table）。该数组用于在不匹配发生时，确定模式串应该从哪个位置开始重新进行匹配。 在C++中实现KMP算法通常包含以下几个步骤： 1. 构造next数组：这个数组记录了模式串中每个位置之前字符串的最长相同前后缀长度。对于模式串中的每个字符，我们计算其在模式串中对应的next值。在计算过程中，如果当前字符不匹配，我们利用已经计算出的next数组中的值来决定下一步应该比较的位置。 2. 实现匹配函数：在匹配过程中，一旦发现不匹配，我们可以根据next数组中的值来决定下一步的匹配位置。如果next数组中的值大于等于0，我们将模式串的指针移动到next数组对应的位置，而目标串的指针保持不变。如果next数组中的值为-1，表示模式串的第一个字符就不匹配，目标串的指针右移一位，模式串指针回到起点。 3. 使用next数组进行字符串匹配：从目标串的第一个字符开始，与模式串的第一个字符进行匹配。如果字符匹配，则两个指针都向后移动一位。如果不匹配，则根据next数组调整模式串的指针位置，目标串指针不回溯。 根据上述描述，以下是对给定文件中的KMP算法C++实现的知识点总结： 1. next数组的计算规则： - next[0]=-1，表示模式串的第一个字符不匹配时，模式串指针应该回到起始位置。 - next[j]=max{k: 0<k<j src[0...k-1]=src[j-k,j-1]}，表示在模式串的第j个位置出现不匹配时，应该将模式串的指针移动到next[j]的位置，其中k是满足上述条件的最大值。 - next[j]=0（对于j不等于0的情况），表示在位置j之前的子串中没有相同的前后缀。 2. KMP算法的C++实现细节： - 定义一个StringMethod类，包含一个int型数组next和一个表示模式串长度的int变量len。 - 构造函数StringMethod()中初始化next数组为NULL。 - getNext(char* src)函数用于计算next数组。 - contains(char* str, char* src)函数用于检测目标串str是否包含模式串src。 - 在contains函数中，使用两个指针i和j分别遍历目标串和模式串，当遇到不匹配时，根据next数组调整j指针，直到模式串完全匹配或遍历完目标串。 3. 示例代码中的main函数只是声明了StringMethod类的实例，并没有实际执行匹配操作。实际的匹配操作在contains函数中完成。 4. KMP算法的优点是提高了匹配效率，特别是在目标串很长而模式串较短的情况下，能够显著减少比较次数。 在实现KMP算法时，需要注意next数组的正确构造和使用，以及匹配函数中的指针移动逻辑。正确理解next数组的含义和计算方法是掌握KMP算法的关键。