KMP算法实现与查找

"KMP算法查找" KMP算法（Knuth-Morris-Pratt Algorithm）是一种在字符串中查找子串的高效算法，由D.E. Knuth、V. Pratt和M.H. Morris三人提出。它避免了在匹配过程中一旦出现不匹配就需要从头开始比较的低效做法，通过构建一个“部分匹配表”（也称为“前缀函数”或“失败函数”），使得在主串中遇到不匹配字符时，能够根据部分匹配表快速定位到下一个可能匹配的位置，从而极大地提高了查找效率。 在给出的代码中，KMP算法的实现过程可以分为以下几个步骤： 1. 预处理部分匹配表（next数组）： - 初始化`next[0] = -1`，表示没有前缀的情况。 - 遍历主串`f`，用`i`作为当前字符位置，`k`作为前缀的结束位置。 - 当`k == -1`或者`f[i] == f[k]`时，说明当前字符与前缀的最后一个字符相同，可以将`k`加1，同时`i`也加1，并将`next[i]`设置为`k`。 - 如果不满足上述条件，说明当前字符与前缀的最后一个字符不同，此时需要回溯，即`k = next[k]`，并继续检查是否满足条件。 2. 字符串匹配： - 初始化两个指针`i`和`j`，分别指向主串`f`和模式串`s`的起始位置。 - 使用`while`循环遍历主串`f`。 - 在循环内部，如果`f[i] == s[j]`，则`i`和`j`都加1，`result`记录当前匹配的起始位置。当`j`等于模式串`s`的长度时，说明找到了一个匹配的子串，输出`result + 1`作为匹配的开始下标，并退出程序。 - 如果`f[i] != s[j]`，则更新`j`的值为`next[j]`，相当于根据部分匹配表找到一个新的起点，`result`重置为0，继续匹配。 KMP算法的主要优点是避免了不必要的回溯，对于没有公共前缀的字符串，其时间复杂度接近O(n)，其中n是主串的长度。在实际应用中，KMP算法常用于文本处理、数据搜索等领域。理解并熟练掌握KMP算法，对于提升字符串处理的效率至关重要。