C++面试必备：KMP算法详解与实现

"C++面试主要习题，涉及C++编程语言中的算法，特别是字符串匹配的KMP算法。" 在C++面试中，算法是考察程序员技能的重要方面，特别是在笔试环节。这里提到的主要习题聚焦于字符串匹配算法，尤其是KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法。KMP算法是一种在文本串（Source String）中寻找目标子串（Pattern String）的有效方法，它避免了在出现字符不匹配时的冗余比较，提高了效率。 KMP算法的核心在于构建一个“部分匹配表”（Nextval数组），用于存储模式串中每个位置的最长前缀与后缀相同的长度。这个表可以帮助我们快速跳过已知不匹配的部分，直接进入可能匹配的位置。以下是KMP算法的两个关键函数： 1. `get_nextval` 函数：计算模式串的Nextval数组。它遍历模式串，比较当前字符与上一次匹配的字符，如果它们相同，则将Nextval数组的值加1，如果不同，则回溯到Nextval数组的值对应的字符，并继续比较。这个过程会确保Nextval数组记录了模式串中的公共前后缀信息。 2. `kmp_search` 函数：执行KMP字符串匹配算法。它从给定的源串起始位置开始，比较源串与模式串的每个字符。如果遇到不匹配的情况，根据Nextval数组找到模式串的下一个可能匹配位置，而不是从源串的下一个字符重新开始。如果在整个模式串都匹配成功，函数返回源串中模式串开始的索引；否则，返回-1表示没有找到匹配。 在给定的代码中，`main`函数提供了一个示例，演示如何使用这两个函数来查找字符串`src`中是否存在子串`prn`。在这个例子中，源串是`aabcabcebafabcabceabcaefabcacdabcababce`，模式串是`abce`。通过调用`kmp_search`，可以判断子串是否存在于源串中，并获取其位置。 理解并掌握KMP算法对于C++程序员来说至关重要，因为它不仅在面试中常见，也是解决实际问题，如文本处理、搜索和数据分析等场景的基础工具。此外，了解这种算法还能帮助程序员进一步学习其他更复杂的字符串匹配算法，如Boyer-Moore算法和Sunday算法，以及在大数据处理领域更为高效的字符串搜索技术。