正确运用顺序串的某些基本操作实现 KMP 算法,并理解 KMP 算法

时间: 2023-11-10 09:28:28 浏览: 28
KMP算法是一种字符串匹配算法,通过预处理模式串(即要匹配的字符串)来实现高效的匹配操作。它的核心思想是利用已匹配的信息来避免不必要的匹配操作。 KMP算法的实现基于一个辅助数组next,其中next[i]表示当模式串的第i个字符与文本串不匹配时,下一次匹配应该从模式串的哪个位置开始。具体的实现过程如下: 1. 预处理模式串,生成next数组。 next[0]=-1, next[1]=0, i=2, j=0 while(i < len){ if(s[i-1] == s[j]){ next[i] = j + 1; i++; j++; }else if(j > 0){ j = next[j]; }else{ next[i] = 0; i++; } } 其中s表示模式串,len表示模式串的长度。这段代码的含义是依次计算next数组,每次计算next[i]时,假设模式串前i-1个字符已经匹配成功,如果下一个字符也匹配成功,那么下一次匹配从i+1位置开始;否则,根据next[j]的值调整j的位置,直到找到一个j使得s[i-1]与s[j]匹配或者j为0。最后如果j为0,则next[i]的值为0。 2. 利用next数组进行匹配。 i=0, j=0 while(i < len1 && j < len2){ if(j == -1 || s1[i] == s2[j]){ i++; j++; }else{ j = next[j]; } } 其中s1表示文本串,s2表示模式串,len1和len2分别为它们的长度。这段代码的含义是从文本串的第0个位置开始,依次匹配文本串和模式串的每个字符,如果匹配成功,则i和j都往后移动一位;否则,根据next[j]的值调整j的位置,直到找到一个j使得s1[i]与s2[j]匹配或者j为-1。最后如果j等于-1,则表示匹配失败;否则,匹配成功,模式串在文本串中的起始位置为i-len2。 KMP算法的时间复杂度为O(m+n),其中m和n分别为模式串和文本串的长度。由于KMP算法利用了已匹配的信息,因此它比朴素的字符串匹配算法效率更高,尤其是在模式串长度较大时。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

重庆大学数据结构实验报告,串的操作与KMP模式匹配算法源码及结果截屏

这是重庆大学数据结构实验报告,题目是串的操作与KMP模式匹配算法。里面有完整的实验流程,包括源码及结果截屏
recommend-type

KMP串匹配算法,并行计算

因此,研究并设计快速的串匹配算法具有重要的理论价值和实际意义。 串匹配问题实际上就是一种模式匹配问题,即在给定的文本串中找出与模式串匹配的子串的起始位置。最基本的串匹配问题是关键词匹配(Keyword ...
recommend-type

C++ 数据结构之kmp算法中的求Next()函数的算法

通过上述代码和解释,我们可以看到,KMP算法中的Next()函数的实现是非常重要的,它为字符串匹配算法提供了高效的计算基础。同时,我们也可以看到,C++语言提供了丰富的语法和库函数,能够方便地实现复杂的算法和数据...
recommend-type

数据结构课程设计实验报告-KMP算法的实现

KMP算法是对一般模式匹配算法的改进,由D.E.Knuth与V.R.Pratt和J.H.Morris 同时发现的因此人们称它为克努特-莫里斯-莫拉特操作(简称为KMP算法)。 对于一般的模式匹配算法:分别利用两个指针i和j指示主串S和T中的...
recommend-type

串匹配KMP算法C++实现

串匹配问题 getnext(char T[],int next[]) { next[1]=0; int j=1; int k=0; while(j[0]) if((k==0)||(T[j]==T[k])) { j++; k++; next[j]=k; } else k=next[k]; ...}//KMP算法
recommend-type

利用迪杰斯特拉算法的全国交通咨询系统设计与实现

全国交通咨询模拟系统是一个基于互联网的应用程序,旨在提供实时的交通咨询服务,帮助用户找到花费最少时间和金钱的交通路线。系统主要功能包括需求分析、个人工作管理、概要设计以及源程序实现。 首先,在需求分析阶段,系统明确了解用户的需求,可能是针对长途旅行、通勤或日常出行,用户可能关心的是时间效率和成本效益。这个阶段对系统的功能、性能指标以及用户界面有明确的定义。 概要设计部分详细地阐述了系统的流程。主程序流程图展示了程序的基本结构,从开始到结束的整体运行流程,包括用户输入起始和终止城市名称,系统查找路径并显示结果等步骤。创建图算法流程图则关注于核心算法——迪杰斯特拉算法的应用,该算法用于计算从一个节点到所有其他节点的最短路径,对于求解交通咨询问题至关重要。 具体到源程序,设计者实现了输入城市名称的功能,通过 LocateVex 函数查找图中的城市节点,如果城市不存在,则给出提示。咨询钱最少模块图是针对用户查询花费最少的交通方式,通过 LeastMoneyPath 和 print_Money 函数来计算并输出路径及其费用。这些函数的设计体现了算法的核心逻辑,如初始化每条路径的距离为最大值,然后通过循环更新路径直到找到最短路径。 在设计和调试分析阶段,开发者对源代码进行了严谨的测试,确保算法的正确性和性能。程序的执行过程中,会进行错误处理和异常检测,以保证用户获得准确的信息。 程序设计体会部分,可能包含了作者在开发过程中的心得,比如对迪杰斯特拉算法的理解,如何优化代码以提高运行效率,以及如何平衡用户体验与性能的关系。此外,可能还讨论了在实际应用中遇到的问题以及解决策略。 全国交通咨询模拟系统是一个结合了数据结构(如图和路径)以及优化算法(迪杰斯特拉)的实用工具,旨在通过互联网为用户提供便捷、高效的交通咨询服务。它的设计不仅体现了技术实现,也充分考虑了用户需求和实际应用场景中的复杂性。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【实战演练】基于TensorFlow的卷积神经网络图像识别项目

![【实战演练】基于TensorFlow的卷积神经网络图像识别项目](https://img-blog.csdnimg.cn/20200419235252200.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQ4OTQw,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 1. TensorFlow简介** TensorFlow是一个开源的机器学习库,用于构建和训练机器学习模型。它由谷歌开发,广泛应用于自然语言
recommend-type

CD40110工作原理

CD40110是一种双四线双向译码器,它的工作原理基于逻辑编码和译码技术。它将输入的二进制代码(一般为4位)转换成对应的输出信号,可以控制多达16个输出线中的任意一条。以下是CD40110的主要工作步骤: 1. **输入与编码**: CD40110的输入端有A3-A0四个引脚,每个引脚对应一个二进制位。当你给这些引脚提供不同的逻辑电平(高或低),就形成一个四位的输入编码。 2. **内部逻辑处理**: 内部有一个编码逻辑电路,根据输入的四位二进制代码决定哪个输出线应该导通(高电平)或保持低电平(断开)。 3. **输出**: 输出端Y7-Y0有16个,它们分别与输入的编码相对应。当特定的
recommend-type

全国交通咨询系统C++实现源码解析

"全国交通咨询系统C++代码.pdf是一个C++编程实现的交通咨询系统,主要功能是查询全国范围内的交通线路信息。该系统由JUNE于2011年6月11日编写,使用了C++标准库,包括iostream、stdio.h、windows.h和string.h等头文件。代码中定义了多个数据结构,如CityType、TrafficNode和VNode,用于存储城市、交通班次和线路信息。系统中包含城市节点、交通节点和路径节点的定义,以及相关的数据成员,如城市名称、班次、起止时间和票价。" 在这份C++代码中,核心的知识点包括: 1. **数据结构设计**: - 定义了`CityType`为short int类型,用于表示城市节点。 - `TrafficNodeDat`结构体用于存储交通班次信息,包括班次名称(`name`)、起止时间(原本注释掉了`StartTime`和`StopTime`)、运行时间(`Time`)、目的地城市编号(`EndCity`)和票价(`Cost`)。 - `VNodeDat`结构体代表城市节点,包含了城市编号(`city`)、火车班次数(`TrainNum`)、航班班次数(`FlightNum`)以及两个`TrafficNodeDat`数组,分别用于存储火车和航班信息。 - `PNodeDat`结构体则用于表示路径中的一个节点,包含城市编号(`City`)和交通班次号(`TraNo`)。 2. **数组和变量声明**: - `CityName`数组用于存储每个城市的名称,按城市编号进行索引。 - `CityNum`用于记录城市的数量。 - `AdjList`数组存储各个城市的线路信息,下标对应城市编号。 3. **算法与功能**: - 系统可能实现了Dijkstra算法或类似算法来寻找最短路径,因为有`MinTime`和`StartTime`变量,这些通常与路径规划算法有关。 - `curPath`可能用于存储当前路径的信息。 - `SeekCity`函数可能是用来查找特定城市的函数,其参数是一个城市名称。 4. **编程语言特性**: - 使用了`#define`预处理器指令来设置常量,如城市节点的最大数量(`MAX_VERTEX_NUM`)、字符串的最大长度(`MAX_STRING_NUM`)和交通班次的最大数量(`MAX_TRAFFIC_NUM`)。 - `using namespace std`导入标准命名空间,方便使用iostream库中的输入输出操作。 5. **编程实践**: - 代码的日期和作者注释显示了良好的编程习惯,这对于代码维护和团队合作非常重要。 - 结构体的设计使得数据组织有序,方便查询和操作。 这个C++代码实现了全国交通咨询系统的核心功能,涉及城市节点管理、交通班次存储和查询,以及可能的路径规划算法。通过这些数据结构和算法,用户可以查询不同城市间的交通信息,并获取最优路径建议。