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[游戏开发]KMP算法(个人理解)

KMP算法

思想:每次失配之后,移动多个位数,跳过那些不可能匹配成功的位置。(减少匹配次数)

如何位移:匹配不成功时,使用与后缀相同的前缀顶替后缀的位置。

两步走:

1.写出前缀表(next数组)

初始化存储数组next,第一个为0(java不赋值默认为0),然后从第j=1开始计算后续的公共前后缀len;

(1)当str[len]=str[j]说明还不存在不相等的前后缀。让len+1并赋值给当前的next[j],然后j++继续走

(2)如果不相等时,上一次的后缀不为0(为0就到了(3)的情况),则讨论该点与上一次后缀对应的公共前缀的最后一位是否相等

(当该数不等于公共后缀最后一位时,判断该数是否等于公共前缀后面一个数**,这样才能确定加上该数之后前缀是否等于后缀)**,相等则len=next[len-1]在+1,并且j继续往后走,代码如下:

?if(str[j]==str[len]){//相等继续扩展
 ? ? ? ? ? ? ? ?len++;
 ? ? ? ? ? ? ? ?next[j]=len;//当前的公共前后缀长度
 ? ? ? ? ? ? ? ?j++;//往后走
 ? ? ? ? ?  }else if(len!=0)len=next[len-1];

(3)如果不相等时,且上一次公共前后缀为0,len=0,让j继续往后走。

 ?else{
 ? ? ? ? next[j]=len;//这个时候len就是0
 ? ? ? ? j++;
 ? ?  }

不相等时并且上一次的公共前后缀也不为0:

? ? ?让此时的公共前后缀等于上一次的公共前后缀长度,这样就走到上一个判断,判断上一次的前缀末尾后面的数(len位置,因为长度是比索引数多1的,所以是前缀后面一个数),判断该数是否等于当前这个不相等的数)

不相等时并且上一次的公共前后缀为0:


总之:当该数不等于公共后缀(前缀,前后缀相等)最后一位时,判断该数是否等于公共前缀后面一个数,这样才能判断接下来后缀是否等于前缀,如果之前的公共前后缀为0,那么

?

2.根据前缀表完成kmp搜索

模式串去匹配目标串中相等的部分。

(1)目标串和模式串相等对应字符时,两个定位符tar和pos都位移即可;

int pos=0,tar=0;
if(haystack.charAt(tar)==needle.charAt(pos)){
 ? ? ? ? ? ? ? ?tar++;
 ? ? ? ? ? ? ? ?pos++;
 }

(2)目标串和模式串对应字符不相等时,并且不是模式串中的第一个字符不相等时,将其换成公共前后缀(已经有匹配上了的才需要使用next数组);

else if(pos!=0)pos=next[pos-1];

(3)目标串与模式串不相等并且模式串的第一个就匹配不上(暂时不存在匹配上的),让目标串继续往后走,找到能与模式串第一个匹配的

else tar++;

每次匹配完判断pos是否走到头,即pos是否等于模式串的长度?

如果相等,分两种:

a.求起点时:直接返回tar-pos即可(因为匹配上时,tar已经+1了,让tar往前移动pos长度就是模式串匹配上的起始位置)

b.继续匹配,pos=next[pos-1],即为(2)的情况;

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加:2022-04-06 16:21:40  更:2022-04-06 16:21:59 
 
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