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kmp算法求next数组的代码讲解

时间: 2025-01-26 22:08:59 浏览: 72

KMP算法是一种高效的字符串匹配算法，其核心在于利用已经匹配的信息来避免重复比较。KMP算法的关键在于计算前缀函数（也称为next数组），该数组用于记录模式串中每个位置之前的子串的最长相等的前缀和后缀的长度。下面是一个计算next数组的代码示例，并附有详细讲解： ```python def compute_next(pattern): m = len(pattern) next_array = [0] * m j = 0 # 前缀的长度 for i in range(1, m): while j > 0 and pattern[i] != pattern[j]: j = next_array[j - 1] if pattern[i] == pattern[j]: j += 1 next_array[i] = j return next_array # 示例 pattern = "ABABCABAA" next_array = compute_next(pattern) print(next_array) ``` ### 代码讲解 1. **初始化**： - `m` 是模式串的长度。 - `next_array` 是一个长度为 `m` 的数组，用于存储每个位置的最长相等前缀和后缀的长度。 - `j` 是前缀的长度，初始值为0。 2. **遍历模式串**： - 从第二个字符开始遍历模式串（即 `i` 从1到 `m-1`）。 - 在循环中，首先检查当前字符是否与前缀的下一个字符匹配。如果不匹配，则需要回退 `j` 的值。 3. **回退**： - 如果当前字符与前缀的下一个字符不匹配，则需要回退 `j` 的值。回退到 `next_array[j - 1]` 的位置。 4. **匹配**： - 如果当前字符与前缀的下一个字符匹配，则将 `j` 的值加1，并将 `next_array[i]` 设置为 `j`。 5. **返回结果**： - 最后返回计算得到的 `next_array`。 ### 示例对于模式串 "ABABCABAA"，计算得到的 `next_array` 为 `[0, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 3, 1]`。

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