数据结构与算法--KMP算法查找子字符串 部分内容和图片来自这三篇文章: 这篇文章.这篇文章.还有这篇他们写得非常棒.结合他们的解释和自己的理解,完成了本文. 上一节介绍了暴力法查找子字符串,同时也发现了该算法效率并不高.当失配位置之前已经有若干字符匹配时,暴力法很多步骤是多余的.举个KMP算法的例子,看图1 可以看到子串p和主串t在红框处失配了,失配之前的字符串ABC已经匹配.ABA第一个字符A和后面的字符都不同,所以可以放心地直接将子串p的p[0]对齐失配处i,让p[0]和t[i]接着比较.…

内容: 1.问题引入 2.暴力求解方法 3.优化方法 4.KMP算法 1.问题引入 原始问题: 对于一个字符串 str (长度为N)和另一个字符串 match (长度为M),如果 match 是 str 的子串, 请返回其在 str 第一次出现时的首字母下标,若 match 不是 str 的子串则返回 -1 注:子序列和子串的区别:子序列可以不连续,子串必须连续 2.暴力求解方法 暴力求解方法:将 str 从头开始遍历并与 match 逐次比较,若碰到了不匹配字母则终止此次遍历转而从 str 的…

笔记-算法-KMP算法 1.      KMP算法 KMP算法是一种改进的字符串匹配算法,KMP算法的关键是利用匹配失败后的信息,尽量减少模式串与主串的匹配次数以达到快速匹配的目的.具体实现就是实现一个next()函数,函数本身包含了模式串的局部匹配信息.时间复杂度O(m+n). 1.1.    基本思想 设主串(m)为:BBC ABCDAB ABCDABCDABDE 模式串(p)为:ABCDABD 1．首先,p首位与m第1位匹配,结果为否,搜索后移1位: 2．至P首位与m第4位匹配,后续5位也…

KMP算法是由三个科学家(kmp分别是他们名字的首字母)创造出来的一种字符串匹配算法. 所解决的问题: 求文本字符串text内寻找第一次出现字符串s的下标,若未出现返回-1. 例如 text : "adesceqwdasdfagf"; s : "sce"; return : 3; 常规解法 : /** * 常规算法 * 将以i为头的text子串与s串比对 * 如若比对失败则i++;继续比对i子串与s. * @param text * @param s * @retu…

KMP串匹配算法是一个经典的算法. 传统BF算法是传统的字符串匹配算法.很好理解.叶实现.但时间复杂度太高. 本文将从字符串模式字符串被称为.为了匹配字符串被称为主弦. KMP配时能够少移动从串的位置,从而保持主串的索引不移动. 1 原理 如上图所看到的,假设在从串中有A=B,然后在匹配的时候,发现B后面的字符与X后面的字符不匹配,又因为B=X,因此,就有X=A,那么.在下次比較的时候就不用回溯了,直接比較X后面的字符与A后面的字符. 这样就行使遍历主串的索引不移动,仅仅移动从串的索引.因此.时…

KMP算法是一种优秀的字符串匹配算法,字符串匹配的常规算法是一步一步进行移位和比较操作,直至找到完全相匹配的字符串. 下面通过一个例子,为大家仔细说明KMP算法的使用和思路: 问题: 在字符串“DEABCDABABCDABCDABDE”字符串中,匹配字符串"ABCDABD". 算法思路: KMP算法的思路在于,根据已经匹配的部分字符的信息,不把搜索位置移回已经比较过的位置,这样就提高了效率,是不是还是有点不清楚?没关系,让我们来根据一个例子来切实体会一下KMP算法是如何实现的. 图解:…

kmp算法是改进后的字符匹配算法,它与bf算法的区别是,每次从串与主串匹配失败后,从串与主串匹配的位置不同. 下面具体说下这两种算法的区别: 主串:BABCDABABCDABCED 从串:ABCDABCED BF算法: 第一步: B A B C D A B A B C D A B C E D A                               从主串的第一个字符位置开始与从串第一个字符位置进行匹配,匹配失败 第二步: B A B C D A B A B C D A B C E D  …

准备: 字符串比大小:比的就是字符串里每个字符的ASCII码的大小.(其实这样的比较没有多大的意义,我们关心的是字符串是否相等,即匹配等) 字符串的存储结构:同线性表(顺序存储+链式存储) 顺序存储结构是一组地址连续的存储单元来存储字符串中的字符序列:按照预定义的大小,为每个定义的字符串变量分配一个固定长度的存储区,一般用定长数组来定义.——空间分配不灵活,但是字符串一般都是连在一起表述的,”断章取义“的情况并不多,所以习惯上我们还是会直接定义一个足够长度的存储区来存储. 链式存储结构 BF算法…

KMP算法 解决的是包,含问题. Str1中是否包含str2,如果包含,则返回子串开始位置.否则返回-1. 示例1: Str1:abcd123def Str2:123d 暴力法: 从str1的第一个字二哥符开始依此匹配,当以第一个字符开头的子串匹配不上时,开始从第二个字符开始.缺点:每一次匹配都是互相独立的. 复杂度为O(N*M),且N>=M.因为N<M就肯定不包含M长度的子串. KMP算法将每一次的匹配进行了交涉. 此时,加入了字符串前后缀的概念.但要保证前后缀不能等于该字符串的长度. 以下…

处理字符串的过程中,难免会遇到字符匹配的问题.常用的字符匹配方法 1. 朴素模式匹配算法(Brute-Force算法) 求子串位置的定位函数Index( S, T, pos). 模式匹配:子串的定位操作通常称作串的模式匹配. 目标串:主串S. 模式串:子串T. 匹配成功:若存在T的每个字符依次和S中的一个连续字符序列相等,则称匹配成功.返回T中第一个字符在S中的位置. 匹配不成功:返回0.   lBrute-Force简称为BF算法,亦称简单匹配算法,其基本思路是: 从目标串s=“s1s2…sn…

模式串匹配之KMP算法 KMP算法 模式值计算(next[j]) (1) next[0]=-1,  第一个字符模式值为-1 (2) next[j]=-1, T中下标为j的字符与首字符相同,且j前面的1-k个字符与开头的1-k个字符不同(或相等但T[k]=T[j])(1<=k<j), 如:T='abCabCad',next[6]=-1 (3) next[j]=k, j的前面k个字符与开头的k个字符相等,且T[j]!=T[k](1<=k<j) 如:T=‘abcabd’,next[5]=…

>>字符串匹配问题 字符串匹配问题即在匹配串中寻找模式串是否出现, 首先想到的是使用暴力破解,也就是Brute Force(BF或蛮力搜索) 算法,将匹配串和模式串左对齐,然后从左向右一个一个进行比较, 如果不成功则模式串向右移动一个单位,直到匹配成功或者到达匹配串最后仍然不成功,返回失败. 很明显,这种算法有很多的地方可以优化,假设要搜索的串为S,长度为n,要匹配的串为M,长度为m,时间复杂度为O(nm). >>几个优化的字符串匹配算法 (1)Boyer-Moore算法 (2)R…

浅析KMP算法 KMP算法是一种线性字符串的匹配算法,将主串S与模式串T匹配. 首先朴素算法大家都会,就是直接从S的每一个位置开始,枚举比较,时间效率为O(nm),现在要想到一种化简的方式,使得时间复杂度得以减少,不考虑其他古怪的时间复杂度,那么必然要求是线性的. 观察串S="aaaaab",T="aaab",现在进行朴素的算法,看看有什么可化简的地方. 观察S匹配到第3位,T匹配到第3位的时候,发现下一位不能再匹配,此时说明S[1..3]=T[1..3],所以S[…

KMP算法 在介绍KMP算法之前,先介绍一下BF算法. 一.BF算法 BF算法是普通的模式匹配算法,BF算法的思想就是将目标串S的第一个字符与模式串P的第一个字符进行匹配,若相等,则继续比较S的第二个字符和P的第二个字符:若不相等,则比较S的第二个字符和P的第一个字符,依次比较下去,直到得出最后的匹配结果. 举例说明: S:  ababcababa P:  ababa  BF算法匹配的步骤如下 i=0                                   i=1          …

KMP算法(研究总结,字符串) 前段时间学习KMP算法,感觉有些复杂,不过好歹是弄懂啦,简单地记录一下,方便以后自己回忆. 引入 首先我们来看一个例子,现在有两个字符串A和B,问你在A中是否有B,有几个?为了方便叙述,我们先给定两个字符串的值 A="abcaabababaa" B="abab" 那么普通的匹配是怎么操作的呢? 当然就是一位一位地比啦.(下面用蓝色表示已经匹配,黑色表示匹配失败) 但是我们发现这样匹配很浪费! 为什么这么说呢,我们看到第4步: 在第4步…

花了大概3天时间,了解,理解,推理KMP算法,这里做一次总结!希望能给看到的人带来帮助!! 1.什么是KMP算法? 在主串Str中查找模式串Pattern的方法中,有一种方式叫KMP算法 KMP算法是在模式串字符与主串字符匹配失配时,利用已经匹配的模式串字符子集的最大块对称性,让模式串尽量后移的算法. 这里有3个概念:失配,已经匹配的模式串子集,块对称性 失配和隐含信息 在模式串的字符与主串字符比较的过程中,字符相等就是匹配,字符不等就是失配: 隐含信息是,失配之前,都是匹配. 在主串S[0,1…

kmp算法python实现 kmp算法 kmp算法用于字符串的模式匹配,也就是找到模式字符串在目标字符串的第一次出现的位置比如abababc那么bab在其位置1处,bc在其位置5处我们首先想到的最简单的办法就是蛮力的一个字符一个字符的匹配,但那样的时间复杂度会是O(m*n)kmp算法保证了时间复杂度为O(m+n) 基本原理 举个例子:发现x与c不同后,进行移动a与x不同,再次移动此时比较到了c与y, 于是下一步移动成了下面这样这一次的移动与前两次的移动不同,之前每次比较到上面长字符串的字符位置后…

一般字符串匹配过程 KMP算法是字符串匹配算法的一种改进版,一般的字符串匹配算法是:从主串(目标字符串)和模式串(待匹配字符串)的第一个字符开始比较,如果相等则继续匹配下一个字符, 如果不相等则从主串的下一个字符开始匹配,直到模式串被匹配完,则匹配成功,或主串被匹配完且模式串未匹配完,则匹配失败.匹配过程入下图: 这种实现方式是最简单的, 但也是低效的,因为第三次匹配结束后的第四次和第五次是没有必要的. 分析 第三次匹配在j = 0(a)和i = 2(a)处开始,在j = 4(c)和i = 6(…

BF算法 def Index(s1,s2,pos = 0): """ BF算法 """ i = pos j = 0 while(i < len(s1) and j < len(s2)): if(s1[i] == s2[j]): i += 1 j += 1 else: i = i - j + 1 j = 0 if(j >= len(s2)): return i - len(s2) else: return 0 if __name_…

KMP算法 KMP算法是一种字符串匹配算法,他可以在O(n+m)的时间内求出一个模式串在另一个模式串下出现的次数. KMP算法是利用next数组进行自匹配,然后来进行匹配的. Next数组 Next数组表示一个前缀的最长proper的长度. 简单地讲,$S[1 \sim next[i]] = S[next[i]+1 \sim i] $. 循环节 一个字符串\(S\),若是由字符串\(P\)重复\(k(k>1)\)次形成的,则称字符串\(P\)是\(S\)的一个循环节.使\(k\)最大的循环节被称…

引子:BF暴力算法 KMP算法知名度相当高,燃鹅其理解难度以及代码实现对于初学数据结构和算法的同学并不友好,经过两天的总结,详细总结KMP算法如下: 初学串的模式匹配时,我们都会接触到,或者说应该能想到作为教学引子的BF暴力算法,那么先来简单了解一哈: 我有一个大串是"abccabca",小串是"bca",现在要找到小串在大串中的位置,战斗开始 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 这个算法理解起来肥肠简单,我在这里假定 i 指针指向大串(主串)的首地址,j 指针指向小串…

引言 字符串的模式匹配是一种经常使用的操作. 模式匹配(pattern matching),简单讲就是在文本(text,或者说母串str)中寻找一给定的模式(pattern).通常文本都非常大.而模式则比較短小.典型的样例如文本编辑和DNA分析. 在进行文本编辑时,文本一般是一段话或一篇文章,而模式则经常是一个单词.若是对某个指定单词进行替换操作,则要在整篇文章中进行匹配,效率要求肯定是非常高的. 模式匹配的朴素算法 最简单也最easy想到的是朴素匹配.何为朴素匹配,简单讲就是把模式串跟母串从左…

主要是针对字符串的匹配算法进行解说 有关字符串的基本知识 传统的串匹配法 模式匹配的一种改进算法KMP算法 网上一比較易懂的解说 小样例 1计算next 2计算nextval 代码 有关字符串的基本知识 串(string或字符串)是由零个或多个字符组成的有限序列,一般记为 当中s是串的名,用单引號括起来的字符序列是串的值:ai(1<=i<=n)能够是字母.数值或其它字符.串中字符的数组 n称为串的长度.零个字符的串称为空串,它的长度为0 串中随意个连续的字符组成的子序列称为该串的子串. 包括子…

本文主要参考了https://mp.weixin.qq.com/s/rbaPmBejID8-rYui35Snrg的表述,加上部分自己的理解 学习任何算法都要了解该算法解决什么问题?我们看看KMP算法主要解决什么问题.我们举一个例子,已知字符串1(ABCABBABAABBA)中查找字符串2(ABCAAB)是否存在,如果存在,字符串2在字符串1中的起始位置是多少? 对于上面这个列子,我们很快就可以回答出来字符串2(ABCAAB)在字符串1中存在,起始位置为5(假设从0开始) 暴力匹配: 不考虑任何效…

出处:http://www.cnblogs.com/dolphin0520/archive/2011/08/24/2151846.html KMP算法 在介绍KMP算法之前,先介绍一下BF算法. 一.BF算法 BF算法是普通的模式匹配算法,BF算法的思想就是将目标串S的第一个字符与模式串P的第一个字符进行匹配,若相等,则继续比较S的第二个字符和P的第二个字符:若不相等,则比较S的第二个字符和P的第一个字符,依次比较下去,直到得出最后的匹配结果. 举例说明: S:  ababcababa P:  …

KMP 算法 KMP 算法是一种改进的字符串匹配算法,KMP 算法的关键是利用匹配失败后的信息,尽量减少模式串与主串的匹配次数以达到快速匹配的目的.具体实现就是实现一个next()函数,函数本身包含了模式串的局部匹配信息.时间复杂度 O(m+n)O(m+n)O(m+n). 朴素做法 你有两个串 ababbaba.aba,求第二个串在第一个串中出现了多少次. 设两串的长度分别为 n,mn,mn,m,则时间复杂度 O(nm)O(nm)O(nm). 我们看到,标 ☆ 的几步可以优化.那应该怎么优化呢?…

一.什么是 KMP 算法 KMP 算法是一种改进的字符串匹配算法,用于判断一个字符串是否是另一个字符串的子串 二.KMP 算法的时间复杂度 O(m+n) 三.Next 数组 - KMP 算法的核心 KMP算法的核心是利用匹配失败后的信息,尽量减少模式串与主串的匹配次数以达到快速匹配的目的.具体实现就是通过一个 next() 实现 1.next 数组: 长度与字符串长度一致,每个位置存储对应字符的最长匹配长度 2.next 数组通过遍历子字符串中"前缀"和"后缀"的最…

kmp算法的理解与实现 博客分类: algorithms 算法      KMP算法曾被我戏称为看毛片算法,当时笑喷......大三那个时候硬着头皮把算法导论的kmp算法啃完,弄懂了kmp算法 的原理,甚至还写出了代码,这几天再次温习的时候,发现忘得比较彻底.我总结,学算法不能只对着书本学理论,而应该 用自己的理解去看清算法的本质,最好用文字把你的理解记录下来,这样才能做到活学活用,而且不容易忘.写这篇博客就是想把自己这几天的思路记下来. 一 kmp算法为什么比传统的字符串匹配算法快 假设文本T…

▎前言 这次要讲的HMP算法KMP算法很简单,是用于处理字符串的,之前一直以为很难,其实也不过如此(说白了就是优化一下暴力). ▎处理的问题 通常处理的问题是这样的:给定两个字符串s1和s2,其中s1是文本串,s2是匹配串,求s2在s1中出现的位置. 举个例子:(方便起见,下标从1开始)比如说s1是AABAAC,s2是BA,那么s2在s1的第3个位置处出现. ▎暴力求解 如何使用暴力求解这道题呢?我们只要分别暴力遍历两个字符串,然后分别比对当前字符,如果相等就继续比下去,如果不相等,那么s1回溯…

KMP算法 应用场景 字符串匹配问题 有一个字符串str1 = " hello hello llo hhello lloh helo" 一个子串str2 = "hello" 现要判断str1是否含有str2,如果存在,就返回第一次出现的位置,如果不存在就返回-1. 暴力匹配算法 思路: 假设str1匹配到i位置,str2匹配到j位置,则有: 如果当前字符匹配成功(str1[i] = str2[j]),则i++,j++ 继续匹配下一个字符 后面如果匹配失败,回到str…