流动python - 字符串KMP匹配

首先我们看一下简单的字符串匹配.

你可以把文本字符串s固定,模式字符串p从s对齐的左边缘,作为承担部分完全一致,匹配成功,失败将是模式字符串p整体向右1地点,继续检查对齐部分,重复.

#朴素匹配
def naive_match(s, p):
    m = len(s); n = len(p)
    for i in range(m-n+1):#起始指针i
        if s[i:i+n] == p:
            return True
    return False

关于kmp算法,讲的最好的当属阮一峰的<字符串匹配的KMP算法>.一路读下来,豁然开朗.

事实上就是,对模式串p进行预处理,得到前后缀的部分匹配表,使得我们能够借助已知信息,算出能够右移多少位.即 kmp = 朴素匹配 + 移动多位.

很多其它细节请看阮一峰的文章,这里就不展开了.

以下给出python的代码实现.

#KMP
def kmp_match(s, p):
    m = len(s); n = len(p)
    cur = 0#起始指针cur
    table = partial_table(p)
    while cur<=m-n:
        for i in range(n):
            if s[i+cur]!=p[i]:
                cur += max(i - table[i-1], 1)#有了部分匹配表,我们不仅仅是单纯的1位1位往右移,能够一次移动多位
                break
        else:
            return True
    return False

#部分匹配表
def partial_table(p):
    '''partial_table("ABCDABD") -> [0, 0, 0, 0, 1, 2, 0]'''
    prefix = set()
    postfix = set()
    ret = [0]
    for i in range(1,len(p)):
        prefix.add(p[:i])
        postfix = {p[j:i+1] for j in range(1,i+1)}
        ret.append(len((prefix&postfix or {''}).pop()))
    return ret

print naive_match("BBC ABCDAB ABCDABCDABDE", "ABCDABD")
print partial_table("ABCDABD")
print kmp_match("BBC ABCDAB ABCDABCDABDE", "ABCDABD")

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