C#版泛型kmp算法
#region KMP generic
private static int[] Next(IList<T> pattern)
{
int[] next = new int[pattern.Count];
next[0] = -1;
if (pattern.Count < 2) //如果只有1个元素不用kmp效率会好一些
{
return next;
}
next[1] = 0; //第二个元素的回溯函数值必然是0，可以证明：
//1的前置序列集为{空集,L[0]}，L[0]的长度不小于1，所以淘汰，空集的长度为0，故回溯函数值为0
int i = 2; //正被计算next值的字符的索引
int j = 0; //计算next值所需要的中间变量，每一轮迭代初始时j总为next[i-1]
while (i < pattern.Count) //很明显当i==pattern.Length时所有字符的next值都已计算完毕，任务已经完成
{ //状态点
//用Equals作为元素匹配条件
if (pattern[i - 1].Equals(pattern[j])) //首先必须记住在本函数实现中，迭代计算next值是从第三个元素开始的
{ //如果L[i-1]等于L[j]，那么next[i] = j + 1
next[i++] = ++j;
}
else
{ //如果不相等则检查next[i]的下一个可能值----next[j]
j = next[j];
if (j == -1) //如果j == -1则表示next[i]的值是1
{ //可以把这一部分提取出来与外层判断合并
//书上的kmp代码很难理解的一个原因就是已经被优化，从而遮蔽了其实际逻辑
next[i++] = ++j;
}
}
}
return next;
}
public static int ExecuteKMP(IEnumerable<T> source, IList<T> pattern)
{
int[] next = Next(pattern);
return ExecuteKMPInternal(source, pattern, next);
}
private static int ExecuteKMPInternal(IEnumerable<T> source, IList<T> pattern, int[] next)
{
IEnumerator<T> iterator = source.GetEnumerator();
int i = iterator.MoveNext() ? 0 : -1;//这两条语句必须总是一起执行 //主串指针
int j = 0; //模式串指针
//如果子串没有匹配完毕并且主串没有搜索完成
while (j < pattern.Count && i > -1)
{
if (iterator.Current.Equals(pattern[j])) //i和j的逻辑意义体现于此，用于指示本轮迭代中要判断是否相等的主串字符和模式串字符
{
i = iterator.MoveNext() ? i + 1 : -1;
j++;
}
else
{
j = next[j]; //依照指示迭代回溯
if (j == -1) //回溯有情况，这是第二种
{
i = iterator.MoveNext() ? i + 1 : -1;
j++;
}
}
}
//如果j==pattern.Length则表示循环的退出是由于子串已经匹配完毕而不是主串用尽
return j < pattern.Count ? -1 : i - j;
}
/// <summary>
/// 泛型版的Next函数
/// </summary>
/// <param name="pattern">模式串可以是一个实现了IList的对象，所有数组都实现了IList</param>
/// <param name="isEqual">此函数必须是反映一个等价关系，即满足自反、传递、交换，否则算法会出现逻辑错误。这是KMP算法的前提。</param>
/// <returns>返回Next回溯函数</returns>
private static int[] Next(IList<T> pattern, Func<T, T, bool> isEqual)
{
int[] next = new int[pattern.Count];
next[0] = -1;
if (pattern.Count < 2) //如果只有1个元素不用kmp效率会好一些
{
return next;
}
next[1] = 0; //第二个元素的回溯函数值必然是0，可以证明：
//1的前置序列集为{空集,L[0]}，L[0]的长度不小于1，所以淘汰，空集的长度为0，故回溯函数值为0
int i = 2; //正被计算next值的字符的索引
int j = 0; //计算next值所需要的中间变量，每一轮迭代初始时j总为next[i-1]
while (i < pattern.Count) //很明显当i==pattern.Length时所有字符的next值都已计算完毕，任务已经完成
{ //状态点
//用Equals作为元素匹配条件
if (isEqual(pattern[i - 1], pattern[j])) //首先必须记住在本函数实现中，迭代计算next值是从第三个元素开始的
{ //如果L[i-1]等于L[j]，那么next[i] = j + 1
next[i++] = ++j;
}
else
{ //如果不相等则检查next[i]的下一个可能值----next[j]
j = next[j];
if (j == -1) //如果j == -1则表示next[i]的值是1
{ //可以把这一部分提取出来与外层判断合并
//书上的kmp代码很难理解的一个原因就是已经被优化，从而遮蔽了其实际逻辑
next[i++] = ++j;
}
}
}
return next;
}
public static int ExecuteKMP(IEnumerable<T> source, IList<T> pattern, Func<T, T, bool> isEqual)
{
int[] next = Next(pattern, isEqual);
return ExecuteKMPInternal(source, pattern, isEqual, next);
}
private static int ExecuteKMPInternal(IEnumerable<T> source, IList<T> pattern, Func<T, T, bool> isEqual, int[] next)
{
IEnumerator<T> iterator = source.GetEnumerator();
int i = iterator.MoveNext() ? 0 : -1;//这两条语句必须总是一起执行 //主串指针
int j = 0; //模式串指针
//如果子串没有匹配完毕并且主串没有搜索完成
while (j < pattern.Count && i > -1)
{
if (isEqual(iterator.Current, pattern[j])) //i和j的逻辑意义体现于此，用于指示本轮迭代中要判断是否相等的主串字符和模式串字符
{
i = iterator.MoveNext() ? i + 1 : -1;
j++;
}
else
{
j = next[j]; //依照指示迭代回溯
if (j == -1) //回溯有情况，这是第二种
{
i = iterator.MoveNext() ? i + 1 : -1;
j++;
}
}
}
//如果j==pattern.Length则表示循环的退出是由于子串已经匹配完毕而不是主串用尽
return j < pattern.Count ? -1 : i - j;
}
private static int[] NextVal(IList<T> pattern)
{
int[] next = new int[pattern.Count];
next[0] = -1;
if (pattern.Count < 2) //如果只有1个元素不用kmp效率会好一些
{
return next;
}
next[1] = 0; //第二个元素的回溯函数值必然是0，可以证明：
//1的前置序列集为{空集,L[0]}，L[0]的长度不小于1，所以淘汰，空集的长度为0，故回溯函数值为0
int i = 2; //正被计算next值的字符的索引
int j = 0; //计算next值所需要的中间变量，每一轮迭代初始时j总为next[i-1]
while (i < pattern.Count) //很明显当i==pattern.Length时所有字符的next值都已计算完毕，任务已经完成
{ //状态点
//用Equals作为元素匹配条件
if (j == -1 || pattern[i - 1].Equals(pattern[j])) //首先必须记住在本函数实现中，迭代计算next值是从第三个元素开始的
{ //如果L[i-1]等于L[j]，那么next[i] = j + 1
j++;
if (pattern[i].Equals(pattern[j]))
{
next[i] = next[j];
}
else
{
next[i] = j;
}
i++;
}
else
{ //如果不相等则检查next[i]的下一个可能值----next[j]
j = next[j];
}
}
return next;
}
public static int ExecuteKMPP(IEnumerable<T> source, IList<T> pattern)
{
int[] next = NextVal(pattern);
return ExecuteKMPInternal(source, pattern, next);
}
#endregion
刚才测试一下，貌似没有问题。