左成云算法进阶班（1）-KMP （python）

问题：给定一下两个字符串str（n位）与ptr（m位），求ptr在srt中出现的次数或者其出现的位置
str = “ababacababadababadadda”;
ptr = “ababad”;

暴力破解的时间复杂度是O（n*m),可以用KMP算法去简化。下面简述一下KMP算法的思路。
1.next数组是怎么产生的？
next第一位是-1，第二位是0，长度和子串长度一致。假设i-1前面已经产生了最大的子串的长度cn，那么首先比较cn后面的字符（其实就是str2[cn]）是否等于第i-1位置的字符（因为从0计数，所以就是cn位置），如果相等，那么i位置的最长子串就是cn+1。如果不等，就找cn前一个字符的最长子串，再分成两坨继续寻找，最后没有那就这个位置的最长前缀是0，继续往后找。

2.KMP思路：
两个指针，，如果i和j的字符一致，都++，如果不一致，此时判断next[j]是不是-1，因为0位置是-1，str1和str2中第一个字符都不配，那么str1只能往后移了。如果没有前退到-1，那么就退到next[j]的位置上，因为从next[j]开始，和next[j]前面是重复的，可以跳过中间的不用比较。
最后判断j是不是走完了str2，如果是，就说明找到了，不是那就没找到。

def get_next(str2):
	#构造next数组
	if len(str2) == 1:
		return -1
	next_a = [0] * len(str2)
	next_a[0], next_a[1] = -1, 0
	i = 2
	cn = 0 #跳到的位置
	while i < len(str2):
		#如果跳到的位置和前一个字符相同，那么最长前缀就是cn+1
		#xxx(4个)  ...  xxx(4个)  x（第i-1号位置，最长前缀是4） x（第i号位置）
		#str2[cn]是第五个数，从0开始计数
		if str2[i-1] == str2[cn]:
			cn += 1
			next_a[i] = cn
			i += 1
		#如果不等，那么就往前跳，在分两坨。
		elif cn > 0:
			cn = next_a[cn]
		else:
			next_a[i] = 0
			i += 1
	return next_a

def KMP(str1, str2):
	next_a = get_next(str2)
	i, j = 0, 0
	while i < len(str1) and j < len(str2):
		if str2[j] == str1[i]:
			i += 1
			j += 1
		#0位置是-1，str2中第一个都不配，那么str1只能往后移了。
		elif next_a[j] == -1:
			i += 1
		else:
			j = next_a[j]
	if j == len(str2):
		return i - j
	else:
		return -1
string1 = 'aabcy'
substring = 'abcy'
res = KMP(string1, substring)
print(res)