KMP,扩展KMP模板

KMP算法

#include
#include
using namespace std;

/* P为模式串，下标从0开始 */
void GetNext(string P, int next[])
{
    int p_len = P.size();
    int i = 0;   //P的下标
    int j = -1;  
    next[0] = -1;

    while (i < p_len)
    {
        if (j == -1 || P[i] == P[j])
        {
            i++;
            j++;
            next[i] = j;
        }
        else
            j = next[j];
    }
}

/* 在S中找到P第一次出现的位置 */
int KMP(string S, string P, int next[])
{
    GetNext(P, next);

    int i = 0;  //S的下标
    int j = 0;  //P的下标
    int s_len = S.size();
    int p_len = P.size();

    while (i < s_len && j < p_len)
    {
        if (j == -1 || S[i] == P[j])  //P的第一个字符不匹配或S[i] == P[j]
        {
            i++;
            j++;
        }
        else
            j = next[j];  //当前字符匹配失败，进行跳转
    }

    if (j == p_len)  //匹配成功
        return i - j;
    
    return -1;
}

优化版

/* P为模式串，下标从0开始 */
void GetNextval(string P, int nextval[])
{
    int p_len = P.size();
    int i = 0;   //P的下标
    int j = -1;  
    nextval[0] = -1;

    while (i < p_len)
    {
        if (j == -1 || P[i] == P[j])
        {
            i++;
            j++;
            if (P[i] != P[j])
                nextval[i] = j;
            else
                nextval[i] = nextval[j];  //既然相同就继续往前找前缀
        }
        else
            j = nextval[j];
    }
}

扩展KMP算法

#include
#include
using namespace std;

/* 求解T中next[]，注释参考GetExtend() */
void GetNext(string T, int next[])
{
    int t_len = T.size();
    next[0] = t_len;
    int a;
    int p;

    for (int i = 1, j = -1; i < t_len; i++, j--)
    {
        if (j < 0 || i + next[i - a] >= p)
        {
            if (j < 0)
                p = i, j = 0;

            while (p < t_len&&T[p] == T[j])
                p++, j++;

            next[i] = j;
            a = i;
        }
        else
            next[i] = next[i - a];
    }
}

/* 求解extend[] */
void GetExtend(string S, string T, int extend[], int next[])
{
    GetNext(T, next);  //得到next
    int a;             
    int p;             //记录匹配成功的字符的最远位置p，及起始位置a
    int s_len = S.size();
    int t_len = T.size();

    for (int i = 0, j = -1; i < s_len; i++, j--)  //j即等于p与i的距离，其作用是判断i是否大于p（如果j<0，则i大于p）
    {
        if (j < 0 || i + next[i - a] >= p)  //i大于p（其实j最小只可以到-1，j<0的写法方便读者理解程序），
        {                                   //或者可以继续比较（之所以使用大于等于而不用等于也是为了方便读者理解程序）
            if (j < 0)
                p = i, j = 0;  //如果i大于p

            while (p < s_len&&j < t_len&&S[p] == T[j])
                p++, j++;

            extend[i] = j;
            a = i;
        }
        else
            extend[i] = next[i - a];
    }
}