【数据结构】理解KMP算法

【数据结构】理解KMP算法

---

---

前言

建议先了解KMP算法的基本思想，再看本博客，可以帮助您理解KMP算法的实现思路；

---

一、换一种角度去理解KMP算法

本博客理解KMP算法是从 最大前缀和最大后缀重叠 这一角度解读下面KMP代码实现，其解读思路放在了getNext方法中的注释中，当理解了getNext方法后，整个KMP算法就理解了。

二、代码实现

/**
 * 理解kmp算法：要从 前缀和后缀重叠 这一角度解读理解！
 * @author Calculus
 * @create 2022-04-25 12:33
 */
public class MyKMP {
    public static void main(String[] args) {
        String src ="BBC ABCDAB ABCDABCDABDE";
        String des = "ABCDAB" ;


        int[] next = getNext(des);
        System.out.println(Arrays.toString(next));

        // kmpSearch
        int index = kmpSearch(src, des, next);
        System.out.println(index);
    }
    
    // 获取目标字符串的next数组
    public static int[] getNext(String des) {
        int[] next = new int[des.length()];
        next[0] = 0;

        // 获取next数组 其本质是用des字符串与自己相比较；
        // 可以看到kmpSearch方法与此方法写法基本一致，即反映了此方法的本质是用des字符串与自己相比较，来得到next数组的
        for (int i = 1, j = 0; i < des.length(); i++) {
            // 当j==0 是无需进行判断，因为j==0时表明没有前缀与其后缀匹配;
            if (j > 0 && des.charAt(i) != des.charAt(j)) {
                // j = next[j - 1];表明此时指针i和指针j所指向的字符不相等，
                // 因此应当找到指针i前一个位置的最大后缀与指针j前一个位置的最大前缀所匹配的位置
                j = next[j - 1];
            }
            if (des.charAt(i) == des.charAt(j)) {
                // 当两个指针所指向的字符相等时，应当记录下其最大前缀的后一个位置，
                // （1）便于下一轮次的比较
                // （2）便于在进行kmp查找时的回溯
                j++;
            }
            next[i] = j;
        }

        return next;
    }
    // kmp算法查找字符串
    public static int kmpSearch(String src, String des, int[] next){
        for (int i=1,j=0; i< src.length(); i++){
            if (j>0 && src.charAt(i) != des.charAt(j)){
                j = next[j-1];
            }
            if (src.charAt(i) == des.charAt(j)){
                j++;
            }
            if (j == des.length()){
                return i - j +1;
            }
        }
        return -1;
    }
}