**KMP模式匹配算法如何改进？Next val值如何求解？举例说明。**

KMP（Knuth-Pratt）算法是一种用于字符串搜索的经典算法，它通过预处理模式串来避免无效的字符比较，从而提高查找效率。原始的KMP算法优化了对齐过程，引入了next数组（也叫失配函数），存储了从模式串的当前位置开始，到最长公共前后缀结束的位置。

Next数组的求解通常采用以下几个步骤：

1. 初始化：对于模式串的第一个字符，next[0] = -1（表示没有前缀）。然后遍历模式串，直到找到一个前缀和其后跟的字符能构成最长的公共前后缀。

2. 动态计算：假设当前处理到的模式串位置是i，如果 pattern[i] 等于 text[j]（即匹配成功），那么 next[i] = next[j-1]；否则，尝试找到一个更长的前缀p，使得pattern[p...i] == text[j...j+i-p]。如果没有这样的前缀，说明无法直接向前跳，更新next[i] = j-1，意味着回退到文本上次成功的匹配点。

例如，假设有模式串 "ABABDABAC" 和目标串 "BABADABABC"。初始时，next[0] = -1，next[1] = -1，因为没有前缀。当我们遇到模式串的第二个字符 'B' 和文本的第二个字符也是 'B'，所以 next[2] = next[1] = -1。接着，我们匹配 'A' 对应 'A'，next[3] = 2。当遇到 'B' 对应 'D' 时，因为找不到更长的公共前后缀，next[4] = 3。最后，整个过程完成后，我们得到的next数组就是 [ -1, -1, 2, 0, 0, 3, 4 ]。

相关问题

kmp模式匹配算法求next

KMP（Knuth-Pratt）算法是一种高效的字符串匹配算法，用于在一个主串中查找给定的子串。它避免了在每次匹配失败后都从头开始搜索，而是利用了一个辅助数组`next`来存储模式串中的最长前后缀相等的长度，从而实现了一种“局部回退”的机制。

以下是KMP算法的主要步骤：

1. **构造next数组**：首先，为模式串计算next数组。这个数组表示当模式串在当前位置匹配失败时，需要跳过多少个字符才可能找到一个新的匹配点。next[i]的值等于i之前最长的前缀和后缀公共部分的长度，如果找不到这样的公共部分，则next[i] = 0。

2. **匹配过程**：在主串和模式串的比较过程中，如果当前字符不匹配，但模式串的下一个字符可以通过next数组确定其应该跳过的字符数，那么就将模式串向右移动next[current_char - pattern]个位置，继续比较。

3. **循环匹配**：重复上述步骤，直到模式串完全匹配到主串或模式串遍历完为止。如果模式串完全匹配，返回匹配的位置；否则返回-1表示未找到匹配。

kmp模式匹配算法求next代码讲解

KMP算法是一种字符串匹配算法，其中的next数组是KMP算法中非常重要的一个概念。next数组记录了模式串中前缀和后缀相同的最大长度。

举个例子，如果模式串为"ABCDABD"，那么它的next数组为[0,0,0,0,1,2,0]。其中，next = 0，next = 0，next = 0，next = 0，next = 1，next = 2，next = 0。

下面是KMP算法求next数组的代码讲解：

def get_next(p: str) -> List[int]:
    n = len(p)
    # 初始化next数组
    next =  * n
    # i为后缀末尾位置，j为前缀末尾位置
    i, j = 1, 0
    while i < n:
        if p[i] == p[j]:
            # 如果当前字符匹配成功，则将next[i]设置为j+1
            next[i] = j + 1
            # i和j同时向后移动一位
            i += 1
            j += 1
        elif j > 0:
            # 如果字符不匹配，并且j>0，则将j更新为next[j-1]
            j = next[j-1]
        else:
            # 如果字符不匹配，并且j=0，则将next[i]设置为0，i向后移动一位
            next[i] = 0
            i += 1
    return next

该函数接受一个字符串p作为参数，返回一个整型数组。其中，数组中第i个元素表示模式串p中以i结尾的子串的最长前缀和后缀相同的长度。