kmp算法next数组的算法编程

KMP算法，全称为Knuth-Morris-Pratt算法，是一种用于字符串匹配的高效算法，尤其适合处理文本搜索中的坏字符规则。其中的核心数据结构是next数组，也称作部分匹配表。

next数组的作用是存储模式串中每个位置之前失败的位置对应的索引。当模式串的一个字符与目标串的某个字符不匹配时，而不是从头开始查找，而是从上次失败的位置之后继续比较。构建next数组的过程如下：

1. 初始化：`next[0] = -1`，表示空模式或前缀都是匹配成功的。
2. 遍历模式串（从第二个字符开始）：
a. 如果当前字符与前一个字符相等，则`next[i] = next[i-1] + 1`，说明匹配成功，将指向前一个已匹配的下一个字符。
b. 否则，检查从`next[next[i]]`到`i-1`之间的所有字符是否都与`i`相同。如果找到相同的，设置`next[i] = j`，表示模式串中从`j+1`开始的部分可以与当前位置之前的子串匹配；如果没有找到，将`next[i]`设为`-1`，并移动到模式串的第一个字符重新开始尝试。

通过这种方式，KMP算法避免了无效的回溯，提高了搜索效率。构建好next数组后，在实际匹配过程中，如果目标串中有字符与模式串不匹配，可以直接依据next数组跳过相应位置继续匹配。

相关问题

KMP算法 next数组

KMP算法中的next数组是用于优化字符串匹配过程的一种技巧。它的作用是在不匹配时，快速确定下一次匹配尝试的起始位置。

next数组的构建过程如下：
1. 首先，初始化next数组的第一个元素为-1，第二个元素为0。
2. 然后，从第三个元素开始依次计算next值。
3. 对于每个位置i，先找到前一个位置的next值，记为j = next[i-1]。
4. 如果当前位置i的字符和位置j的字符相同，那么next[i] = j + 1。
5. 如果不相同，则继续向前找j的next值，即j = next[j]，直到找到相同的字符或者j为-1。
6. 最后，如果j为-1，则next[i] = 0；否则，next[i] = j + 1。

通过构建好的next数组，可以在模式串与目标串不匹配时，根据next数组的值来确定目标串中下一次匹配尝试的起始位置，从而避免了不必要的比较。

希望这个简要的解释对你有帮助！如果你有其他问题，请随时提出。

kmp算法next数组

KMP算法中的nextval数组是next数组的一个扩展版本，用于优化模式串的匹配过程。nextval数组的计算步骤如下：

1. 首先，计算出next数组的值，其中定义next[1]=0，next=1。
2. 接着，定义nextval=0。
3. 然后，对于模式串的第j个字符（j>1），比较它与第next[j]个字符是否相等。如果相等，模式串第j个字符的nextval值等于第next[j]个字符的nextval值。
4. 如果不相等，模式串第j个字符的nextval值等于其next数组值。即，如果T[j]=T[next[j]]，则nextval[j]=nextval[next[j]]。否则，nextval[j]=next[j]。

根据上述步骤，可以手动求解kmp算法的nextval数组。在代码实现中，通常将字符串的下标从0开始，因此可以采用nextval=-1，nextval=0的方式定义nextval数组。你可以通过输出nextval数组来查看结果。如果想输出以"0 1"开头的nextval数组值，只需修改输出语句为cout<<nextval[i]<<" 1"；其余代码保持不变。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>