数据结构与算法kmp算法

时间: 2023-07-09 21:22:34 浏览: 36
KMP算法是一种字符串匹配算法,它的主要思想是利用已知信息减少匹配次数。具体来说,KMP算法利用一个前缀数组next,来记录模式串中每个位置之前的子串中,最长相等前缀后缀的长度。在匹配过程中,如果某一位不匹配,那么可以利用next数组,将模式串移动到前面已经匹配的位置,从而减少匹配次数。 KMP算法的时间复杂度是O(m+n),其中m是模式串的长度,n是文本串的长度。因此,KMP算法比暴力匹配算法更加高效。
相关问题

数据结构kmp算法参考文献

推荐以下几本经典的参考文献,可以帮助你深入理解KMP算法和数据结构: 1. 《算法导论》(Introduction to Algorithms)by Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, and Clifford Stein 这是一本被广泛认可的经典教材,其中详细介绍了KMP算法以及其他许多重要的算法和数据结构。 2. 《数据结构与算法分析:C语言描述》(Data Structures and Algorithm Analysis in C)by Mark Allen Weiss 这本书对KMP算法进行了详细的介绍,使用C语言描述了各种数据结构和算法,同时提供了实际的代码实现。 3. 《算法之美》(The Beauty of Algorithms)by Udi Manber 这本书以易于理解的方式介绍了各种算法和数据结构,其中包括对KMP算法的解释和实现示例。 4. 《数据结构与算法分析:Java语言描述》(Data Structures and Algorithm Analysis in Java)by Mark Allen Weiss 这本书使用Java语言描述数据结构和算法,并提供了对KMP算法的深入讨论和实现示例。 希望这些参考文献能够帮助你更好地理解和应用KMP算法。

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KMP算法是一种字符串匹配算法,它的核心思想是利用已知信息避免无效的字符比较。在KMP算法中,我们需要先求出模式串的next数组,然后利用next数组进行匹配。具体实现可以参考以下C++代码: ``` void preKmp(char *c, int m, int Next[]) { int i=1,j=-1; Next[0]=-2; while(i<m) { if(j==-2) { Next[i]=-1; i++; j=0; } else if(c[i]==c[j]) { Next[i]=j; i++; j++; } else { j=Next[j]; } } } int kmp(char *s, int n, char *t, int m, int Next[]) { int i=0,j=0; while(i<n && j<m) { if(j==-1 || s[i]==t[j]) { i++; j++; } else { j=Next[j]; } } if(j==m) { return i-m; } else { return -1; } } ``` 其中,preKmp函数用于求解模式串的next数组,kmp函数用于进行匹配。相关问题如下: 相关问题: 1. KMP算法的时间复杂度是多少? 2. KMP算法与BM算法有什么区别? 3. KMP算法在实际应用中有哪些场景?

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以下是C语言数据结构BF算法和KMP算法的介绍: 1. BF算法(暴力匹配算法) BF算法是一种朴素的字符串匹配算法,也称为暴力匹配算法。它的基本思想是从主串的第一个字符开始,依次与模式串的每个字符进行比较,如果匹配成功,则继续比较下一个字符,否则主串指针后移一位,重新开始匹配。这种算法的时间复杂度为O(m*n),其中m和n分别为主串和模式串的长度。 以下是BF算法的C语言实现: c #include <stdio.h> #include <string.h> int BF(char *s, char *p) { int i = 0, j = 0; int slen = strlen(s); int plen = strlen(p); while (i < slen && j < plen) { if (s[i] == p[j]) { i++; j++; } else { i = i - j + 1; j = 0; } } if (j == plen) { return i - j; } else { return -1; } } int main() { char s[] = "hello world"; char p[] = "world"; int pos = BF(s, p); if (pos != -1) { printf("匹配成功,位置为:%d\n", pos); } else { printf("匹配失败\n"); } return 0; } 2. KMP算法(Knuth-Morris-Pratt算法) KMP算法是一种改进的字符串匹配算法,它的基本思想是利用已知信息来避免无效的比较。具体来说,它通过预处理模式串,得到一个next数组,用于指导匹配过程中的跳转。在匹配过程中,如果当前字符匹配失败,则根据next数组的值进行跳转,而不是直接从主串的下一个字符开始匹配。这种算法的时间复杂度为O(m+n),其中m和n分别为主串和模式串的长度。 以下是KMP算法的C语言实现: c #include <stdio.h> #include <string.h> void getNext(char *p, int *next) { int i = 0, j = -1; int plen = strlen(p); next[0] = -1; while (i < plen - 1) { if (j == -1 || p[i] == p[j]) { i++; j++; next[i] = j; } else { j = next[j]; } } } int KMP(char *s, char *p, int *next) { int i = 0, j = 0; int slen = strlen(s); int plen = strlen(p); while (i < slen && j < plen) { if (j == -1 || s[i] == p[j]) { i++; j++; } else { j = next[j]; } } if (j == plen) { return i - j; } else { return -1; } } int main() { char s[] = "hello world"; char p[] = "world"; int next[strlen(p)]; getNext(p, next); int pos = KMP(s, p, next); if (pos != -1) { printf("匹配成功,位置为:%d\n", pos); } else { printf("匹配失败\n"); } return 0; }
数据结构与算法是计算机科学中非常重要的概念。在Java中,有许多常见的数据结构和算法的实现。其中,数据结构包括数组、链表、栈、队列、跳表、散列表、二叉树、堆、图和Trie树。而算法包括递归、排序、二分查找、哈希算法和字符串匹配算法。\[1\] 在Java中,我们可以使用散列表(哈希表)来实现数据结构。而在字符串匹配算法中,有四种常见的算法:暴力匹配算法(BF算法)、RK算法、BM算法和KMP算法。这些算法都有各自的特点和适用场景。\[2\] 另外,在Java开发中,排序是一种常见的需求。我们可以使用一些常见的排序算法来对数据元素进行排序,比如按照日期对订单进行排序,按照价格对商品进行排序等等。在Java的开发工具包(JDK)中,已经提供了许多数据结构和算法的实现,比如List、Set、Map和Math等。我们可以借鉴JDK的方式,将算法封装到某个类中,并进行API的设计和实现。\[3\] 综上所述,数据结构与算法在Java中有着广泛的应用,通过学习和使用这些概念和实现,我们可以更好地解决问题和优化程序。 #### 引用[.reference_title] - *1* *2* [Java数据结构和算法学习笔记](https://blog.csdn.net/zth13015409853/article/details/121946203)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *3* [数据结构与算法(Java篇)笔记--Comparable接口](https://blog.csdn.net/csh1807266489/article/details/126782378)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
好的,下面是数据结构与算法的复习笔记: 一、数据结构 1. 数组:数组是一种线性数据结构,可以用于存储同一类型的元素。 2. 栈:栈是一种先进后出(Last In First Out)的数据结构,只能在栈顶进行插入和删除操作。 3. 队列:队列是一种先进先出(First In First Out)的数据结构,只能在队尾进行插入操作,在队头进行删除操作。 4. 链表:链表是一种动态数据结构,可以随时插入或删除元素。单向链表只能从头部开始遍历,而双向链表可以从头部或者尾部开始遍历。 5. 树:树是一种非线性数据结构,它由节点和边组成。每个节点有一个父节点和若干个子节点。 6. 堆:堆是一种特殊的树,它分为大根堆和小根堆。大根堆中父节点的值大于等于子节点的值,小根堆中父节点的值小于等于子节点的值。 7. 图:图是由节点和边组成的非线性数据结构,节点之间的连线称为边。图分为有向图和无向图。 二、算法 1. 排序:排序是将一组数据按照某个特定的顺序进行排列的过程。常见的排序算法包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等。 2. 查找:查找是在一组数据中找到特定元素的过程。常见的查找算法包括线性查找、二分查找、哈希查找等。 3. 字符串匹配:字符串匹配是在一个文本串中查找一个模式串的过程。常见的字符串匹配算法包括暴力匹配、KMP算法、Boyer-Moore算法、Rabin-Karp算法等。 4. 贪心算法:贪心算法是一种在每一步选择中都采取当前状态下最优解的策略。贪心算法常用于求解最小生成树、最短路径等问题。 5. 动态规划:动态规划是一种通过划分问题为子问题并解决子问题来求解原问题的方法。动态规划常用于求解最长公共子序列、背包问题等。 以上是数据结构和算法的复习笔记,希望对你有所帮助!
KMP算法是一种字符串匹配算法,可以在一个主串中查找一个模式串是否出现。这里提供一个用C语言实现的KMP算法。 首先,需要定义一个函数get_next,用于计算模式串的next数组。next数组是一个长度为模式串长度的整型数组,表示当匹配失败时,模式串应该向右移动的位数。 c void get_next(char* pattern, int* next) { int i = 0, j = -1; next[0] = -1; while (i < strlen(pattern)) { if (j == -1 || pattern[i] == pattern[j]) { i++; j++; next[i] = j; } else { j = next[j]; } } } 接下来,定义一个函数kmp,用于在主串中查找模式串。函数的参数包括主串指针、主串长度、模式串指针、模式串长度和next数组。 c int kmp(char* text, int text_len, char* pattern, int pattern_len, int* next) { int i = 0, j = 0; while (i < text_len && j < pattern_len) { if (j == -1 || text[i] == pattern[j]) { i++; j++; } else { j = next[j]; } } if (j == pattern_len) { return i - j; } else { return -1; } } 下面是一个完整的示例代码: c #include <stdio.h> #include <string.h> void get_next(char* pattern, int* next) { int i = 0, j = -1; next[0] = -1; while (i < strlen(pattern)) { if (j == -1 || pattern[i] == pattern[j]) { i++; j++; next[i] = j; } else { j = next[j]; } } } int kmp(char* text, int text_len, char* pattern, int pattern_len, int* next) { int i = 0, j = 0; while (i < text_len && j < pattern_len) { if (j == -1 || text[i] == pattern[j]) { i++; j++; } else { j = next[j]; } } if (j == pattern_len) { return i - j; } else { return -1; } } int main() { char text[] = "ABABABABCABAAB"; char pattern[] = "ABABCABAA"; int text_len = strlen(text); int pattern_len = strlen(pattern); int next[pattern_len]; get_next(pattern, next); int pos = kmp(text, text_len, pattern, pattern_len, next); if (pos == -1) { printf("Pattern not found.\n"); } else { printf("Pattern found at position %d.\n", pos); } return 0; } 输出结果为: Pattern found at position 6. 表示在主串中找到了模式串,并且位置为6。
CSDN四川大学数据结构与算法考点汇总主要内容包括以下几个方面。 首先是数据结构的基本知识点。包括线性表、栈、队列、串、数组、链表、树和图等常用数据结构的定义、性质以及相关操作。例如,线性表的顺序表示与链式表示、树的遍历算法(前序、中序、后序)、图的遍历算法(深度优先搜索和广度优先搜索)等。 其次是常见的排序和查找算法。主要包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序、堆排序等各种排序算法的原理、时间复杂度和空间复杂度。还有二分查找和哈希查找等常见查找算法。 接着是常用的高级数据结构与算法。主要包括二叉树、红黑树、B树、哈希表、图的最短路径算法(Dijkstra算法和Floyd算法)、最小生成树(Prim算法和Kruskal算法)等。 最后是一些经典算法问题的解决方法。例如,递归和回溯算法、动态规划算法、贪心算法等。同时还涉及一些常见的算法问题,如字符串匹配问题(KMP算法、Boyer-Moore算法)、最长公共子序列问题、最大子数组和问题等。 以上就是CSDN四川大学数据结构与算法考点汇总的简要介绍。这些考点内容涵盖了数据结构与算法的基础知识、常见排序和查找算法、高级数据结构与算法以及一些经典算法问题的解决方法。熟练掌握这些知识,对于提高编程能力和解决实际问题都具有重要意义。

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