串s="baabbabcabbacbaba",模式串t="babcabb",按指定算法进行匹配,并统计字符比较次数 (1)BF算法 (2)KMP算法 (3)改进后的kmp算法。代码实现c++
时间: 2024-10-19 20:14:30 浏览: 31
在字符串匹配问题中,有几种常见的算法可以用于查找特定模式串在主串中的位置,如Brute Force (BF) 算法、Knuth-Morris-Pratt (KMP) 算法以及改进版的KMP算法。
1. **Brute Force (BF) 算法**(也叫朴素匹配)是最直接的方法,从头开始逐位比较,每一步都检查下一个字符是否相等,如果匹配则继续,如果不匹配则移动模式串到下一位再试。这种方法的时间复杂度为O(nm),其中n是主串长度,m是模式串长度。由于比较次数非常多,当模式串较长时效率低下。
```cpp
#include <iostream>
int main() {
std::string s = "baabbabcabbacbaba";
std::string t = "babcabb";
int count = 0;
for (size_t i = 0; i <= s.size() - t.size(); ++i) {
bool match = true;
for (size_t j = 0; j < t.size(); ++j) {
if (s[i + j] != t[j]) {
match = false;
break;
}
count++;
}
if (match)
std::cout << "Pattern found at index " << i << std::endl;
}
return 0;
}
```
2. **Knuth-Morris-Pratt (KMP) 算法**通过构建一个部分匹配表(Partial Match Table, PMT)提前存储了模式串中不成功匹配时需要跳过的字符数,避免了一次又一次回溯。这使得时间复杂度降低到了O(n + m),提高了效率。
```cpp
#include <vector>
// ... (PMT 表的构造函数)
int kmp_search(const std::string &s, const std::string &t) {
// ... (计算并保存PMT)
int count = 0;
size_t i = 0, j = 0;
while (i < s.size()) {
if (s[i] == t[j])
i++, j++;
else if (j > 0)
j = pm_table[j - 1];
else
i++;
count++;
}
return count;
}
```
3. **改进后的 KMP 算法**通常指的是KMP算法的一个变体,比如Baeza-Yates和Ferragina-Manzini的Boyer-Moore算法,它结合了模式预处理和坏字符规则。这种算法在某些特定条件下能更快地找到匹配,但它不是纯意义上的KMP改进,而是更高效的整体字符串搜索策略。
对于这个题目,如果你想要实现KMP算法,你可以参考上述的KMP_search函数。注意,这里的“改进”通常指的是一种优化,而不是KMP本身,因为KMP已经很高效了。
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