KMP算法

字符串匹配算法之KMP

1. KMP算法最主要的地方是求next数组，next数组保存的是当前失配节点（下标index）之前的子串subString，求出subString的所有前缀子串后缀子串中长度最长的值value，再将该值保存到next[index] = value。

2. 代码实现（java版本）

   class KMPDemo{
       public static int KMP(String mainString, String subString){
           int m = mainString.length();
           int n = subString.length();
           
           char[] a = mainString.toCharArray();
           char[] b = subString.toCharArray();
           
           int[] next = getNext(subString);
           int j = 0;
           
           for(int i = 0; i < m; i++){
               while(j > 0 && a[i] != a[j]){
                   //如果当前字符不匹配，则j需要回到j之前的子串中，
                   //最长前缀和后缀子串的长度的下一个字符。
                   j = next[j - 1] + 1;
               }
               
               if(a[i] == b[j])
                   j++;
               if(j == n)
                   return i - n + 1;
           }
           return -1;
       }
       
       public static int getNext(String str){
           int len = str.length();
           char[] ch = str.toCharArray();
           int k = -1;
           
           int[] next = new int[len];
           next[0] = -1;
           
           for(int i = 1; i < len; i++){
               while(k > -1 && ch[k + 1] != ch[i]){
               /* 
                * 开始时k的值为字符串的[0:i-1]子串的最长相同前缀和后缀子串的长度,
                * 当之前的i加一后变成现在的i（即上面的i-1 ---> i）后，
                * 当ch[k+1] ！= ch[i]时，
                * 需要将k更新为前k个字符的最长相同前后缀子串的长度值,
                * 所以 k = next[k]
                */
                k = next[k]; 
               }
               
               if(ch[k + 1] == ch[i])
                   k++;
               
               next[i] = k;
           }
           
       }
   }