python求解next数组实现KMP算法

    今天在做题的时候遇上好几道题目都是有关于KMP字符串匹配中的next数组的相关问题的,这是一个自己的盲区,毕竟之前一直没有看到过,今天就好好研究一下吧,KMP算法的来源,原理我都不多说了,这个是学习数据结构中的经典。

    KMP算法,是由Knuth,Morris,Pratt共同提出的模式匹配算法,其对于任何模式和目标序列,都可以在线性时间内完成匹配查找,而不会发生退化,是一个非常优秀的模式匹配算法,KMP算法的关键是利用匹配失败后的信息,尽量减少模式串与主串的匹配次数以达到快速匹配的目的。具体实现就是实现一个next()函数,函数本身包含了模式串的局部匹配信息。时间复杂度O(m+n)

    看了上面这些简单的介绍不难发现,KMP算法优于简单字符串匹配算法的根本原因就是:引入了一个next数组,这个数组可以尽可能的记录相关的匹配信息,使得在不匹配发生的时候移动的步长不再是固定的一位,加快了匹配进行的速度,在失配后,并不简单地从目标串下一个字符开始新一轮的检测,而是依据在检测之前得到的有用信息即next数组中记录的信息,直接跳过不必要的检测,从而达到一个较高的检测效率,关于它的讲解、实现和优化网上有很多很多的资料,都可以去看看,这里只是简单实现一下,就当做是再学习一次吧,毕竟很久没有使用过了,很多东西都忘记了

 下面是具体的实现:


#!usr/bin/env python
#encoding:utf-8

'''
__Author__:沂水寒城
功能:python实现KMP算法
'''


def simple_match_func(one_str, two_str):
    '''
    最简单的字符串匹配算法
    '''
    length1=len(one_str)
    length2=len(two_str)
    for i in range(length1-length2+1):
        if one_str[i:i+length2]==two_str:
            return True 
        else:
            return True


def get_next_group(one_str):
    '''
    获取到next数组
    '''
    next_group=[0]*len(one_str)
    next_group[0]=-1
    point=-1
    i=0
    length=len(one_str)
    while i


结果如下;


匹配成功!
next数组为: [-1, 0, 0, 0, 0]
模式串在源串中起始位置下标为: 12
模式串为: ABBBG
[root@server236 one]# python next_group.py 
匹配成功!
next数组为: [-1, 0, 0, 1, 2, 0, 1, 1, 2]
模式串在源串中起始位置下标为: 0
模式串为: xyxyyxxyx

 next数组有一个区别就是:有的吧next[0]定义为-1,本文就是这个版本,有的是定义为:0,这个看自己怎么选取了

推荐几个讲解不错的文章:

http://www.cnblogs.com/c-cloud/p/3224788.html

http://blog.csdn.net/u010189459/article/details/30067705


你可能感兴趣的:(面试工作,编程技术,python实践)