利用快速模式匹配算法,查找模式字符串在主串中首次出现的位置程序分析
时间: 2024-02-22 11:00:56 浏览: 68
快速模式匹配算法,也称为 KMP 算法,是一种高效的字符串匹配算法。其核心思想是在模式串匹配过程中,当出现不匹配的情况时,尽可能地利用已经匹配的信息,避免重复匹配,从而提高匹配效率。
具体实现过程如下:
1. 首先,利用模式串 p 构建一个辅助数组 next,用于存储模式串中每个位置对应的最长前缀和最长后缀相等的长度(即匹配前缀和后缀的最大公共部分长度)。
2. 在主串 s 中从头到尾逐个比较字符,如果当前字符与模式串中的字符匹配,则继续比较下一个字符。
3. 如果当前字符与模式串中的字符不匹配,则根据 next 数组的信息,将模式串向右移动一定的距离,从而避免重复匹配。
4. 如果匹配成功,返回主串中匹配成功的位置;如果匹配失败,返回-1。
下面是一个简单的 Python 代码实现:
```python
def kmp_matching(s, p):
"""
利用快速模式匹配算法,查找模式字符串在主串中首次出现的位置
:param s: 主串
:param p: 模式串
:return: 首次匹配成功的位置,-1表示匹配失败
"""
n = len(s)
m = len(p)
if n < m:
return -1
# 构建 next 数组
next = [0] * m
j = 0
for i in range(1, m):
while j > 0 and p[i] != p[j]:
j = next[j - 1]
if p[i] == p[j]:
j += 1
next[i] = j
# 在主串中匹配模式串
j = 0
for i in range(n):
while j > 0 and s[i] != p[j]:
j = next[j - 1]
if s[i] == p[j]:
j += 1
if j == m:
return i - m + 1
return -1
```
您可以调用该函数进行测试,例如:
```python
s = "hello, world!"
p = "world"
print(kmp_matching(s, p)) # output: 7
```
希望能够帮助到您。
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