牛牧讲解：Brute-Force与KMP算法在模式匹配中的应用

本资源是一份关于"13.Brute-Force算法与KMP算法"的PPT讲义，由讲师牛牧讲解，主要聚焦于串的模式匹配操作。在这个章节中，学习者将深入理解两种经典的模式匹配算法：Brute-Force算法和KMP算法。 Brute-Force算法，也称为简单匹配算法，其核心思想是通过逐字符比较主串（S）与模式串（T）来寻找子串T在S中的位置。从S的第一个字符开始，如果匹配成功则继续，否则会跳过S的一部分，从下一个可能匹配的位置继续尝试。例如，在示例中，对于主串"S=cddcdc"和模式串"T=cdc"，Brute-Force算法经历了多次匹配尝试，最终在第四次匹配时找到子串，返回子串的第一个匹配位置。 该算法的时间复杂度较高，为O(n*m)，其中n是主串长度，m是模式串长度。这种线性搜索的方式在处理较长模式串或者频繁模式匹配时效率较低，特别是当模式串中有重复字符时，重复查找会浪费大量时间。 相比之下，KMP算法是一种改进的模式匹配算法，它利用了部分匹配信息，避免了无效的字符比较。KMP算法的核心是构建一个失配表，记录模式串中前缀和后缀公共部分的长度，当匹配失败时，可以依据这个表快速定位到下一次可能匹配的位置，从而减少比较次数。KMP算法的时间复杂度优化到了O(n+m)，在大多数情况下比Brute-Force更高效。 通过这份PPT，学习者不仅可以掌握这两种基础的模式匹配方法，还能理解它们在实际应用中的优缺点以及适用场景。通过分析和设计算法，提高程序的执行效率和性能是这个主题的重要内容。学习者将学会如何在实际编程中选择合适的算法，尤其是在Java等编程语言中实现模式匹配功能。