python的KMP算法
时间: 2023-11-14 19:09:08 浏览: 50
KMP算法是一种字符串匹配算法,用于在一个文本串S内查找一个模式串P的出现位置。它的时间复杂度为O(m+n),其中m和n分别为文本串S和模式串P的长度。KMP算法的核心思想是利用已经匹配过的信息,尽量减少模式串与文本串的匹配次数。
具体来说,KMP算法通过预处理模式串P,得到一个next数组,其中next[i]表示当P[i]与S[j]不匹配时,下一次应该从哪个位置开始匹配。这个next数组可以在O(m)的时间内预处理出来。然后,我们从文本串S的第一个字符开始,依次与模式串P进行匹配。如果当前字符匹配成功,则继续匹配下一个字符;则,根据next数组的值,将模式串P向右移动一定的距离,然后继续匹配。
相关问题
python kmp算法
KMP算法是一种字符串匹配算法,用于查找一个字符串(模式串)在另一个字符串(文本串)中的出现位置。它的时间复杂度为O(m+n),其中m和n分别是模式串和文本串的长度。
KMP算法的核心思想是利用已经匹配过的部分来跳过一些无需匹配的部分,从而提高匹配效率。具体实现如下:
1. 预处理模式串,生成next数组。next[i]表示模式串前i个字符组成的子串中,最长的相等前缀后缀的长度。例如,模式串"ABCDABD"的next数组为[-1,0,0,0,0,1,2,0]。
2. 在文本串中匹配模式串。从文本串的第一个字符开始,依次和模式串进行匹配。如果匹配成功,继续匹配下一个字符;如果匹配失败,则根据next数组跳过一些无需匹配的部分。
代码实现如下:
```python
def kmp(text, pattern):
n, m = len(text), len(pattern)
if m == 0:
return 0
# 生成next数组
next = [0] * m
j = 0
for i in range(1, m):
while j > 0 and pattern[i] != pattern[j]:
j = next[j-1]
if pattern[i] == pattern[j]:
j += 1
next[i] = j
# 在文本串中匹配模式串
j = 0
for i in range(n):
while j > 0 and text[i] != pattern[j]:
j = next[j-1]
if text[i] == pattern[j]:
j += 1
if j == m:
return i - m + 1
return -1
```
其中,next数组的生成过程采用了类似动态规划的思想,通过已经匹配过的部分来推导下一步的匹配位置。在匹配过程中,如果当前字符匹配失败,则根据next数组跳过一些无需匹配的部分,以提高匹配效率。
python实现kmp算法
KMP算法是一种用于字符串匹配的高效算法。下面是一个Python实现KMP算法的示例:
```python
def kmp_search(text, pattern):
# 构建部分匹配表
def build_partial_match_table(pattern):
table = [0] * len(pattern)
prefix = 0
suffix = 1
while suffix < len(pattern):
if pattern[prefix] == pattern[suffix]:
prefix += 1
table[suffix] = prefix
suffix += 1
elif prefix > 0:
prefix = table[prefix - 1]
else:
table[suffix] = 0
suffix += 1
return table
# 使用部分匹配表进行匹配
def match_with_table(text, pattern, table):
i = 0
j = 0
while i < len(text) and j < len(pattern):
if text[i] == pattern[j]:
i += 1
j += 1
elif j > 0:
j = table[j - 1]
else:
i += 1
if j == len(pattern):
return True, i - len(pattern)
else:
return False, None
# 调用辅助函数进行匹配
table = build_partial_match_table(pattern)
return match_with_table(text, pattern, table)
# 示例用法
text = "ABABDABACDABABCABAB"
pattern = "ABABCABAB"
result, index = kmp_search(text, pattern)
if result:
print("Pattern found at index", index)
else:
print("Pattern not found")
```
这段代码实现了KMP算法的核心逻辑。首先,通过`build_partial_match_table`函数构建部分匹配表,然后使用`match_with_table`函数进行匹配。最后,调用`kmp_search`函数进行字符串匹配。