KMP實現與失效函式的改進(C )

2021-07-25 22:11:02 字數 1316 閱讀 5916

樸素演算法的思想最好理解當相同時往後匹配,不同時就再從第乙個開始重新匹配,對於無規則亂序還可以,但是如果主串為「abacba」,模式串中如「abab」,我們可以發現當abab後乙個匹配失敗時樸素演算法需要重新從主串的第二個「b」開始與匹配串重新比較,但是kmp就改進了這個缺點,我們已經知道了兩個串前三個一樣,那為什麼不從主串的c與匹配串的第乙個b比較,那主串的c就是主串匹配失敗的位置,匹配串就是匹配失敗時當前位置的前乙個的真子串長度,因為匹配失敗前都已經匹配成功,而只要知道前面的真子串長度。因為是從0開始記錄所以就是真子串的長度而不用加一。

所以我們大概了解了kmp演算法:如果當前字元匹配成功就兩個都往後移,如果失敗,主串位置不變,匹配串返回當前位置前(不含當前字元)真子串的長度。

失效函式也就是求返回當前位置前(不含當前字元)真子串的長度,那麼也可以看成是同樣使用kmp演算法來求。我們令第1個f[0]的為-1

void getfailure(const string &pat, int f)

//求匹配串pat的失效函式值

那麼如果失效函式為求出的每位真子串長度為f;

那麼kmp演算法的主體部分就是

int kmp_find(const string &ob, const string &pat, int p = 0)

// pat匹配串,ob主串,主串第p個位置開始匹配

else

// pat[j]與ob[i]不匹配

j = f[j]; // 尋找新的模式串pat的匹配字元位置

delete f; // 釋f所占用的儲存空間

if (j < pat.getlength())

return -1; // 匹配失敗

else

return i - j; // 匹配成功

}

現在我們發現kmp演算法貌似已經很不錯了,但是假如有乙個匹配串abcab,主串abcad…,如果直接使用kmp。我們會發現第二段匹配時要ab與ad比較,但是如果只看匹配串,因為前面和後面都是ab,所以沒有意義再比較一遍這時候就要改進失效函式,多加一條判斷,當前返回的pat[f[4]]== pat[4],如果相同讓他們的f相同,這樣就像是跳過了這段無意義的比較。

void getfailure(const string &pat, int f) 

else

}else

k = f[k];

}

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