kmp算法 汇总

来源：http://blog.csdn.net/qq_34494458/article/details/75253466

KMP算法，是由Knuth，Morris，Pratt共同提出的模式匹配算法，其对于任何模式和目标序列，都可以在线性时间内完成匹配查找，而不会发生退化，是一个非常优秀的模式匹配算法。

/*
 * next[]的含义(前提)：x[i-next[i]...i-1] = x[0...next[i]-1]这很重要；
 * next[i]为满足x[i-z...i-1] = x[0...z-1]的最大值z(就是x的自身匹配)；
 */

 //求next的代码实现
 /*
 * next[]求到了next[m],这个next[m]作用还很大；
 */
void kmp_pre(char x[], int m, int next[]) {
    int i, j;
    j = next[0] = -1;
    i = 0;
    while (i < m) {
        while (-1 != j && x[i] != x[j]) j = next[j];
        //j = -1,表示第0位都没匹配成功；那就要直接推进一位；
        next[++i] = ++j;
    }
}

/*
 *还可以有一个小优化；
 */
void preKMP(char x[], int m, int kmpNext[]) {
    int i, j;
    j = kmpNext[0] = -1;
    i = 0;
    while (i < m) {
        while (-1 != j && x[i] != x[j]) j = kmpNext[j];
        if (x[++i] == x[++j]) kmpNext[i] = kmpNext[j];
        else kmpNext[i] = j;
        /*这个if很6，这除去了一些无意义的next[]，大概意思是
        *如果x[j]匹配失败了，那么就执行 j = next[j];
        *而x[j] = x[next[j]]所以x[next[j]]肯定也会匹配失败。
        *所以就说这个next[j]是无意义的。
        */
    }
}

/*
 *x与y匹配；
 *返回x在y中出现的次数，可以重叠
 *与求next[]函数的写法基本相似；
 */

 int next[10010];
 int KMP_Count(char x[], int m, char y[], int n) {
     //x是模式串，y是主串；
     int i, j;
     int ans = 0;
     //preKMP(x, m, next);
     kmp_pre(x, m, next);
     i = j = 0;
     while (i < n) {
        while (-1 != j && y[i] != x[j]) j = next[j];
        i++; j++;
        if (j >= m) {
            ans++;
            j = next[j];
        }
     }
     return ans;
 }

经典题目：

看他的博客吧：http://blog.csdn.net/guhaiteng/article/details/52108690

加一个题目：http://poj.org/problem?id=3167

/*
 *模式串可以浮动的模式串匹配问题
 *给出模式串的相对大小，需要找出模式串匹配次数和位置
 *比如说模式串： 1，4，4，2，3，1 而主串：5，6，2，10，10，7，3，2，9
 *那么子串：2，10，10，7，3，2就是和模式串匹配的。
 *思路：只需比较前面比当前数小的数与等于当前数的数的个数就好了，看这两个东西是否相等来进行kmp。
 */
 //#include<bits/stdc++.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include <queue>
#include <map>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <vector>
using namespace std;
typedef long long LL;
#define lson k<<1, ll, mid
#define rson k<<1|1, mid+1, rr
const int MAXN = 100008;
int n, k, s, next[MAXN>>2], as[MAXN][26], bs[MAXN>>2][26], a[MAXN], b[MAXN];
vector<int> ans;

void init() {//把输入的字符串同化成as和bs；
    scanf("%d%d%d", &n, &k, &s);
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        scanf("%d", &a[i]);
        if (i != 0) {
            for(int j = 1; j < 26; j++)
                as[i][j] = as[i-1][j];
        }
        as[i][a[i]]++;
    }
    for(int i = 0; i < k; i++) {
        scanf("%d", &b[i]);
        if (i != 0) {
            for(int j = 1; j < 26; j++)
                bs[i][j] = bs[i-1][j];
        }
        bs[i][b[i]]++;
    }
}

//这里是没有嵌套while循环的写法，都是一样的。
void build_next() {
    next[0] = -1;
    next[1] = 0;//这里皮了一下
    int j = 0, i = 1;
    while (i < k) {
        int t11 = 0, t12, t21 = 0, t22;
        for(int t = 1; t < b[i]; t++)
            if (i == j) t11 += bs[i][t];
            else t11 += (bs[i][t]-bs[i-j-1][t]);
        if (i == j) t12 = bs[i][b[i]];
        else t12 = bs[i][b[i]]-bs[i-j-1][b[i]];
        for(int t = 1; t < b[j]; t++)
            t21 += bs[j][t];
        t22 = bs[j][b[j]];
        if (t11 == t21 && t12 == t22)
            next[++i] = ++j;
        else j = next[j];
    }
}

void kmp() {
    ans.clear();
    build_next();
    int i = 0, j = 0;
    while (i < n) {
        int t11 = 0, t12, t21 = 0, t22;
        for(int t = 1; t < a[i]; t++)
            if (i == j) t11 += as[i][t];
            else t11 += (as[i][t]-as[i-j-1][t]);
        if (i == j) t12 = as[i][a[i]];
        else t12 = as[i][a[i]]-as[i-j-1][a[i]];
        for(int t = 1; t < b[j]; t++)
            t21 += bs[j][t];
        t22 = bs[j][b[j]];
        if (t11 == t21 && t12 == t22) {
            ++i; ++j;
            if (j >= k) {
                ans.push_back(i-j+1);
                j = next[j];
            }
        }
        else j = next[j];
    }
}

int main() {
    //freopen("in.txt", "r", stdin);
    init();
    kmp();
    printf("%d\n", s = ans.size());
    for(int i = 0; i < s; i++)
        printf("%d\n", ans[i]);
    return 0;
}