kmp算法失配函数的计算
时间: 2023-12-22 14:25:05 浏览: 173
KMP算法中的失配函数（也称为next数组）可以通过动态规划的方式计算得出。具体来说，对于模式串P的每个位置i，失配函数next[i]表示当P[i]与文本串T中的某个字符失配时，下一步应该将模式串P向右移动多少个位置才能继续匹配。
计算next数组的方法是，从模式串P的第二个字符开始，依次计算每个位置的失配函数。具体来说，假设当前计算到位置i，已经知道了next、next、……、next[i-1]的值，现在要计算next[i]。首先将next[i-1]的值赋给j，然后不断向前跳j步，直到找到一个位置k（k<j），使得P[k]等于P[i-1]。此时，可以得到一个长度为j的前缀和一个长度为j的后缀相等，即P~P[j-1]等于P[i-j]~P[i-1]。因此，可以令next[i]=j，并继续计算下一个位置的失配函数。
如果在跳跃过程中找不到一个位置k满足上述条件，则令j=next[j]，继续向前跳跃。
最后，如果模式串P的长度为m，则next[m]=0。
相关问题
kmp模失配
### KMP算法中的模式串失配处理
KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法是一种高效的字符串匹配算法，其核心在于通过构建部分匹配表（也称为`next`数组或`failure`函数），减少不必要的字符比较次数。当发生模式串失配时，KMP不会简单地回退到下一个位置重新开始匹配，而是利用已有的匹配信息跳过一些不可能匹配的位置。
#### 部分匹配表的作用
部分匹配表记录了模式串中前缀和后缀的最大重合长度。这种特性使得在失配情况下可以快速定位下一次可能的匹配起点，而无需重复检查已经验证过的字符[^1]。
#### 失配处理的具体过程
假设当前正在比较文本串T的第i个字符与模式串P的第j个字符，如果发现两者不相等，则执行如下操作：
1. **查找失败转移**
利用预先计算好的部分匹配表找到新的起始位置k，满足条件 `P[k..j-1]` 是最长的既是前缀又是后缀的子串。
2. **更新指针**
将模式串的指针调整至新位置k继续尝试匹配，即令 `j = next[j-1]`，其中`next[]`表示部分匹配表。
3. **特殊情况**
如果到达模式串的第一个字符仍然无法匹配，则移动文本串指针向前推进一位并重新开始匹配。
以下是实现上述逻辑的一个典型代码片段：
```cpp
void computeLPSArray(const string& pat, int M, vector<int>& lps) {
int len = 0;
lps[0] = 0; // lps[0] is always 0
int i = 1;
while (i < M) {
if (pat[i] == pat[len]) {
len++;
lps[i] = len;
i++;
} else {
if (len != 0) {
len = lps[len - 1];
} else {
lps[i] = 0;
i++;
}
}
}
}
bool KMPSearch(const string& pat, const string& txt) {
int M = pat.size();
int N = txt.size();
vector<int> lps(M);
computeLPSArray(pat, M, lps);
int j = 0; // index for pat[]
for (int i = 0; i < N;) {
if (pat[j] == txt[i]) {
j++; i++;
}
if (j == M) {
return true; // Match found
j = lps[j - 1]; // Prepare for the next match
}
// Mismatch after j matches
else if (i < N && pat[j] != txt[i]) {
if (j != 0)
j = lps[j - 1];
else
i++;
}
}
return false;
}
```
此代码展示了如何基于部分匹配表来高效处理失配情况，并恢复到一个新的候选位置进行进一步匹配。
KMP算法中失败函数代码
KMP（Knuth-Pratt）算法是一种用于字符串匹配的高效算法，它通过预处理模式串来避免回溯搜索。其中的关键部分是构建“失败函数”（也称为失配函数），这个函数存储了在匹配过程中当前字符不匹配时，模式串允许模式向右移动的最大距离。
失败函数的代码通常会创建一个大小等于模式串长度的数组，名为`failure[]`或`lps[]`（最长公共前后缀）。下面是计算失败函数的基本步骤：
1. 初始化`failure[0] = 0`，因为第一个字符不会有前一个匹配的字符。
2. 遍历模式串从第二个字符开始：
- 如果当前字符 `pattern[i]` 等于前一个字符 `pattern[failure[i-1] + 1`。
- 否则，尝试找到一个更大的前缀 `prefix`，使得 `pattern[failure[prefix]-1:] == pattern[i-failure[prefix]:i]`。如果没有这样的`prefix`，将`failure[i]`设置为0，表示当前位置无法直接跳过，需要从头开始比较。
以下是计算失败函数的伪代码示例：
```python
function compute_failure(pattern):
n = length(pattern)
failure = [0] * (n+1) # Initialize failure array
i = 1 # Current index in pattern
j = failure[0]
while i < n:
if pattern[i] == pattern[j]:
failure[i] = j + 1
i += 1
j += 1
else:
if j != 0: # If not at the beginning
j = failure[j-1]
else: # First mismatch, no previous match available
failure[i] = 0
i += 1
return failure
```
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标签“复制 别人 网站 软件”明确指出了这个工具的主要功能，即复制他人网站的软件。
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根据给定的信息，我们能够推断出讨论的主题是“通用数据连接池”，这是一个在软件开发和数据库管理中经常用到的重要概念。在这个主题下，我们可以详细阐述以下几个知识点：
1. **连接池的定义**：
连接池是一种用于管理数据库连接的技术，通过维护一定数量的数据库连接，使得连接的创建和销毁操作更加高效。开发者可以在应用程序启动时预先创建一定数量的连接，并将它们保存在一个池中，当需要数据库连接时，可以直接从池中获取，从而降低数据库连接的开销。
2. **通用数据连接池的概念**：
当提到“通用数据连接池”时，它意味着这种连接池不仅支持单一类型的数据库（如MySQL、Oracle等），而且能够适应多种不同数据库系统。设计一个通用的数据连接池通常需要抽象出一套通用的接口和协议，使得连接池可以兼容不同的数据库驱动和连接方式。
3. **连接池的优点**：
- **提升性能**：由于数据库连接创建是一个耗时的操作，连接池能够减少应用程序建立新连接的时间，从而提高性能。
- **资源复用**：数据库连接是昂贵的资源，通过连接池，可以最大化现有连接的使用，避免了连接频繁创建和销毁导致的资源浪费。
- **控制并发连接数**：连接池可以限制对数据库的并发访问，防止过载，确保数据库系统的稳定运行。
4. **连接池的关键参数**：
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- **连接超时时间**：连接在池中保持空闲的最大时间。
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5. **实现通用数据连接池的挑战**：
实现一个通用的连接池需要考虑到不同数据库的连接协议和操作差异。例如，不同的数据库可能有不同的SQL方言、认证机制、连接属性设置等。因此，通用连接池需要能够提供足够的灵活性，允许用户配置特定数据库的参数。
6. **数据连接池的应用场景**：
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- **批处理应用**：在需要大量读写数据库的批处理作业中，连接池有助于提高整体作业的效率。
- **微服务架构**：在微服务架构中，每个服务可能都需要与数据库进行交互，通用连接池能够帮助简化服务的数据库连接管理。
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- **Apache DBCP**：Apache的一个Java数据库连接池库。
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- **HikariCP**：目前性能最好的开源Java数据库连接池之一。
- **BoneCP**：一个高性能的开源Java数据库连接池。
- **Druid**：阿里巴巴开源的一个数据库连接池，提供了对性能监控的高级特性。
8. **连接池的管理与监控**：
为了保证连接池的稳定运行，开发者需要对连接池的状态进行监控，并对其进行适当的管理。监控指标可能包括当前活动的连接数、空闲的连接数、等待获取连接的请求队列长度等。一些连接池提供了监控工具或与监控系统集成的能力。
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连接池的性能与连接池的配置密切相关。需要根据实际的应用负载和数据库性能来调整连接池的参数。例如，在高并发的场景下，可能需要增加连接池中连接的数量。另外，适当的线程池策略也可以帮助连接池更好地服务于多线程环境。
10. **连接池的应用案例**：
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- [^2]: CNN是一种前馈神经网络，由卷积层和池化层组成，特别在图像处理方面出色。与传统多层神经网络相比，CNN加入了卷积层和池化层，使特征学习更有效。
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基于ASP的深度学习网站导航系统功能详解
从给定文件中我们可以提取以下IT知识点：
### 标题知识点
#### "ASP系统篇"
- **ASP技术介绍**：ASP（Active Server Pages）是一种服务器端的脚本环境，用于创建动态交互式网页。ASP允许开发者将HTML网页与服务器端脚本结合，使用VBScript或JavaScript等语言编写代码，以实现网页内容的动态生成。
- **ASP技术特点**：ASP适用于小型到中型的项目开发，它可以与数据库紧密集成，如Microsoft的Access和SQL Server。ASP支持多种组件和COM（Component Object Model）对象，使得开发者能够实现复杂的业务逻辑。
#### "深度学习网址导航系统"
- **深度学习概念**：深度学习是机器学习的一个分支，通过构建深层的神经网络来模拟人类大脑的工作方式，以实现对数据的高级抽象和学习。
- **系统功能与深度学习的关系**：该标题可能意味着系统在进行网站分类、搜索优化、内容审核等方面采用了深度学习技术，以提供更智能、自动化的服务。然而，根据描述内容，实际上系统并没有直接使用深度学习技术，而是提供了一个传统的网址导航服务，可能是命名上的噱头。
### 描述知识点
#### "全后台化管理，操作简单"
- **后台管理系统的功能**：后台管理系统允许网站管理员通过Web界面执行管理任务，如内容更新、用户管理等。它通常要求界面友好，操作简便，以适应不同技术水平的用户。
#### "栏目无限分类，自由添加，排序，设定是否前台显示"
- **动态网站结构设计**：这意味着网站结构具有高度的灵活性，支持创建无限层级的分类，允许管理员自由地添加、排序和设置分类的显示属性。这种设计通常需要数据库支持动态生成内容。
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- **搜索引擎集成**：网站可能集成了外部搜索引擎（如Google、Bing）和内部搜索引擎功能，让用户能够方便地从不同来源获取信息。
#### "网站在线提交、审阅、编辑、删除"
- **内容管理系统的功能**：该系统提供了一个内容管理平台，允许用户在线提交内容，由管理员进行审阅、编辑和删除操作。
#### "站点相关信息后台动态配置"
- **动态配置机制**：网站允许管理员通过后台系统动态调整各种配置信息，如网站设置、参数调整等，从而实现快速的网站维护和更新。
#### "自助网站收录，后台审阅"
- **网站收录和审核机制**：该系统提供了一套自助收录流程，允许其他网站提交申请，由管理员进行后台审核，决定是否收录。
#### "网站广告在线发布"
- **广告管理功能**：网站允许管理员在线发布和管理网站广告位，以实现商业变现。
#### "自动生成静态页 ver2.4.5"
- **动态与静态内容**：系统支持动态内容的生成，同时也提供了静态页面的生成机制，这可能有助于提高网站加载速度和搜索引擎优化。
#### "重写后台网址分类管理"
- **系统优化与重构**：提到了后台网址分类管理功能的重写，这可能意味着系统进行了一次重要的更新，以修复前一个版本的错误，并提高性能。
### 标签知识点
#### "ASP web 源代码 源码"
- **ASP程序开发**：标签表明这是一个ASP语言编写的网站源代码，可能是一个开源项目，供开发者下载、研究或部署到自己的服务器上。
### 压缩包子文件名称列表知识点
#### "深度学习(asp)网址导航程序"
- **文件内容和类型**：文件列表中提到的“深度学习(asp)网址导航程序”表明这是一个ASP语言编写的网址导航系统程序，可能包含了系统安装和配置需要的所有源文件。
通过以上分析，我们可以得出这个ASP系统是一个传统的网址导航系统，以后台管理为核心功能，并没有实际运用到深度学习技术。系统的主要功能包括对网站内容、分类、搜索引擎、广告位、以及其他网站相关信息的管理。它可能还提供了一个平台，供用户提交网址，供管理员审核并收录到导航中。源代码可能以ASP语言编写，并在文件中包含了所有必要的程序文件。