基于KMP算法的树种病毒检测C++算法

基于KMP (Knuth-Morris-Pratt) 算法的树种病毒检测通常用于字符串匹配问题，在C++中实现这一算法可以帮助快速查找特定病毒的基因序列是否存在于树样本的DNA或RNA序列中。KMP算法是一种改进的模式匹配算法，它利用了已知模式串的信息，避免了不必要的回溯，提高了搜索效率。

下面是简单的C++实现思路：

1. **预处理阶段**：创建部分匹配表（也叫失配函数）。这个表记录了模式串中每个位置i的最大前缀和后缀公共长度，使得从头开始向右移动j步后依然相等。这样可以避免在匹配过程中频繁地回溯。

int getLPS(string pattern) {
    int lps[Pattern.length() + 1];
    lps[0] = 0;
    for(int i = 1; i < pattern.length(); ++i) {
        if(pattern[i] == pattern[lps[i - 1]])
            lps[i] = lps[i - 1] + 1;
        else {
            if(lps[i - 1] != 0)
                lps[i] = lps[i - 1];
            else
                lps[i] = 0;
        }
    }
    return lps[pattern.length()];
}

2. **匹配阶段**：在目标序列上遍历，每次检查当前字符与模式串的第一个字符是否匹配。如果不匹配，就通过LPS表找到最长的非空前缀和后缀公共长度，跳过相应的位移继续比较。

bool KMPMatch(string text, string pattern, int lps[]) {
    int j = 0;
    for(int i = 0; i < text.size(); ++i) {
        if(text[i] == pattern[j]) {
            if(j == pattern.size() - 1) // 匹配成功
                return true;
            else
                j++;
        } else if(j != 0) { // 如果不匹配，根据lps调整
            j = lps[j - 1];
        } else {
            // 如果既不是第一个字符也不匹配，直接跳过
            i++;
        }
    }
    return false;
}