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 python实现
时间: 2023-11-10 16:03:36 浏览: 111
KMP 算法 python实现
KMP算法是一种字符串匹配算法,可以在一个字符串中快速查找另一个字符串是否出现。它的核心思想是通过预处理模式串,使匹配过程中不回溯主串。
KMP算法的实现需要用到一个next数组,它记录了模式串中每个位置之前最长的相同前缀后缀长度。通过next数组,就可以在匹配过程中将模式串向右移动,而不需要回溯主串。
下面是KMP算法的Python实现:
```python
def kmp(text, pattern):
n, m = len(text), len(pattern)
# 计算next数组
nxt = [0] * m
j = 0
for i in range(1, m):
while j > 0 and pattern[i] != pattern[j]:
j = nxt[j-1]
if pattern[i] == pattern[j]:
j += 1
nxt[i] = j
# 匹配过程
j = 0
for i in range(n):
while j > 0 and text[i] != pattern[j]:
j = nxt[j-1]
if text[i] == pattern[j]:
j += 1
if j == m:
return i - m + 1
return -1
```
其中,nxt数组的计算过程是通过两个指针i和j完成的。i从1开始遍历模式串,j从0开始,如果模式串中i位置的字符和j位置的字符不相同,则j指针向前回溯,直到找到一个位置k,使得模式串中0~k-1位置的子串和i-k+1~i位置的子串相同。这个k就是nxt[i]。
在匹配过程中,i从0开始遍历主串,j从0开始,如果主串中i位置的字符和模式串中j位置的字符不相同,则j指针向前回溯,直到找到一个位置k,使得模式串中0~k-1位置的子串和主串中i-k+1~i位置的子串相同。如果j指针到达了模式串的末尾,说明匹配成功,返回匹配的位置i-m+1。
通过这种方式,KMP算法可以在O(n+m)的时间复杂度内完成字符串匹配。
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