KMP

好幾年前在燈神的視頻中第一次看懂的KMP阱当,現(xiàn)在復(fù)習(xí)下

原理

使用公共前后綴,優(yōu)化暴力匹配
(后綴已經(jīng)比較過(guò)芹关,前綴相同的話可以省略對(duì)比)

步驟

在原字符串 abaacababcac 中
匹配字符串 ababc

Step 1. 找到匹配字符串的所有前綴


前綴

Step 2. 找每個(gè)前綴對(duì)應(yīng)的最長(zhǎng)公共前后綴


最長(zhǎng)公共前后綴

Step 3. 構(gòu)建前綴表 prefixTable 般此,數(shù)組下標(biāo)從0開始盖文,去掉最后一個(gè)前綴砍濒,第一位加 -1 或 0

前綴表

Step 4. 使用前綴表匹配,每次可以少匹配曾匹配正確的公共前后綴


上一次錯(cuò)誤匹配叫潦,正確匹配 a b a

省略 aba 的公共前后綴進(jìn)行匹配

a 無(wú)真·公共前后綴則移動(dòng)到-1

Step 5. 根據(jù)前綴規(guī)律進(jìn)一步優(yōu)化前綴表

前綴規(guī)律

Step 6. 使用前綴表匹配字符串蝇完,雙指針,挨個(gè)匹配,錯(cuò)誤則跳表短蜕,直到結(jié)束

代碼

#include <stdio.h>
void prefix_table(char pattern[],int prefix[],int n){
  prefix[0] = 0
  int len = 0
  int i = 1
  while (i < n){
    if (pattern[i] = pattern[len]) {
      len ++
      prefix[I] = len
      I ++
    }  else{ // 不相等
      if (len > 0){
        len = prefix[len - 1];
      }else{
        prefix[i] = len;
        i ++;
      }
    }
  }
}

int main(){
  char pattern[] = "ABABCABAA";
  int prefix[9];
  int n = 9;

  prefix_table(pattern, prefix, n);

  int I;
  for (i = 0; i < n; i ++){
    printf("%d\n",prefix[I]);
  }
  return 0;
}
function prefix_table(patternString){
  let prefix = [0]
  let flag = 0
  for (let i = 1; i < patternString.length; i ++) {
    if (patternString[i] == patternString[flag]){
      flag ++
      prefix[i] = flag
    }else{
      if(flag > 0){
        flag = prefix[flag - 1]
      }
      prefix[i] = flag
    }
  }
  return prefix
}

const patternString = "ABABCABAA"
let prefix = prefix_table(patternString)

console.log('prefix:',prefix)

const allString = 'ABABABCABAABABABAB'
prefix = [-1,...prefix.slice(0,-1)]
console.log('start pattern:\nmove_prefix:',prefix)

let flag_S = 0, flag_s = 0

while(flag_S < allString.length){
  if(flag_s == patternString.length - 1 && allString[flag_S] == patternString[flag_s]){
    console.log('Found patter at',flag_S - flag_s)
    flag_s = prefix[flag_s]
  }
  if(allString[flag_S] == patternString[flag_s]){
    flag_S ++
    flag_s ++
  }else{
    flag_s = prefix[flag_s]
    if (flag_s == -1){
      flag_S ++
      flag_s ++
    }
  }
}
// 輸出
prefix: [
  0, 0, 1, 2, 0,
  1, 2, 3, 1
]
start pattern:
move_prefix: [
  -1, 0, 0, 1, 2,
   0, 1, 2, 3
]
Found patter at 2

前綴表創(chuàng)建優(yōu)化

前綴規(guī)律1

前綴的最后一個(gè)字母==上一個(gè)前綴最長(zhǎng)公共后前綴下一個(gè)字母
則 最長(zhǎng)公共前后綴 = 上一個(gè)最長(zhǎng)公共前后綴 + 最后一個(gè)字母
最長(zhǎng)公共前后綴長(zhǎng)度 = 上一個(gè)最長(zhǎng)公共前后綴長(zhǎng)度 + 1

前綴規(guī)律2

前綴的最后一個(gè)字母==上一個(gè)前綴最長(zhǎng)公共前后綴最后一個(gè)字母
!=上一個(gè)前綴最長(zhǎng)公共前綴下一個(gè)字母
則 最長(zhǎng)公共前后綴 = 上一個(gè)前綴最長(zhǎng)公共前后綴最后一個(gè)字母 = 首字母 = 最后一個(gè)字母
最長(zhǎng)公共前后綴長(zhǎng)度 = 1

若 都不同則
最長(zhǎng)公共前后綴長(zhǎng)度 = 0

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