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Java实现KMP 算法( 二 )

KMP 算法


Java实现KMP 算法

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7.怎么做到把刚刚重复的步骤省略掉?可以对 Str2 计算出一张《部分匹配表》，这张表的产生在后面介绍
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8.已知空格与 D 不匹配时，前面六个字符”ABCDAB”是匹配的 。查表可知，最后一个匹配字符 B 对应的”部分 匹配值”为 2，因此按照下面的公式算出向后移动的位数:
移动位数 = 已匹配的字符数 - 对应的部分匹配值因为 6 - 2 等于 4，所以将搜索词向后移动 4 位 。
9.因为空格与C不匹配，搜索词还要继续往后移 。这时，已匹配的字符数为 2(”AB”)，对应的”部分匹配值” 为 0 。所以，移动位数 = 2 - 0，结果为 2，于是将搜索词向后移 2 位 。
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【Java实现KMP 算法】 
10.因为空格与 A 不匹配，继续后移一位 。
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11.逐位比较，直到发现 C 与 D 不匹配 。于是，移动位数 = 6 - 2，继续将搜索词向后移动 4 位 。
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12.逐位比较，直到搜索词的最后一位，发现完全匹配，于是搜索完成 。如果还要继续搜索(即找出全部匹配)，移动位数 = 7 - 0，再将搜索词向后移动 7 位，这里就不再重复了 。
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13.介绍《部分匹配表》怎么产生的 先介绍前缀，后缀是什么
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“部分匹配值”就是”前缀”和”后缀”的最长的共有元素的长度 。以”ABCDABD”为例，-”A”的前缀和后缀都为空集，共有元素的长度为 0; -”AB”的前缀为[A]，后缀为[B]，共有元素的长度为 0;
-”ABC”的前缀为[A, AB]，后缀为[BC, C]，共有元素的长度 0;
-”ABCD”的前缀为[A, AB, ABC]，后缀为[BCD, CD, D]，共有元素的长度为 0;
-”ABCDA”的前缀为[A, AB, ABC, ABCD]，后缀为[BCDA, CDA, DA, A]，共有元素为”A”，长度为 1; -”ABCDAB”的前缀为[A, AB, ABC, ABCD, ABCDA]，后缀为[BCDAB, CDAB, DAB, AB, B]，共有元素为”AB”，长度为 2;
-”ABCDABD”的前缀为[A, AB, ABC, ABCD, ABCDA, ABCDAB]，后缀为[BCDABD, CDABD, DABD, ABD, BD, D]，共有元素的长度为 0 。
14.”部分匹配”的实质是，有时候，字符串头部和尾部会有重复 。比如，”ABCDAB”之中有两个”AB”，那么 它的”部分匹配值”就是 2(”AB”的长度) 。搜索词移动的时候，第一个”AB”向后移动 4 位(字符串长度- 部分匹配值)，就可以来到第二个”AB”的位置 。
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到此 KMP 算法思想分析完毕!
五、代码实现package kmp;import JAVA.util.Arrays;/** * @program: text * @description: kmp算法 * @author: min * @create: 2019-10-17 16:08 **/public class KMPAlgorithm {public static void main(String[] args) {String str1 = "BBC ABCDAB ABCDABCDABDE";String str2 = "ABCDABD";//String str2 = "BBC";int[] next = kmpNext("ABCDABD"); //[0, 1, 2, 0]System.out.println("next=" + Arrays.toString(next));int index = kmpSearch(str1, str2, next);System.out.println("index=" + index); // 15 了}/*** @param str1 源字符串* @param str2 子串* @param next 部分匹配表, 是子串对应的部分匹配表* @return 如果是-1 就是没有匹配到，否则返回第一个匹配的位置*/public static int kmpSearch(String str1, String str2, int[] next) {//遍历for (int i = 0, j = 0; i < str1.length(); i++) {//需要处理 str1.charAt(i) != str2.charAt(j), 去调整 j 的大小//KMP 算法核心点, 可以验证...while (j > 0 && str1.charAt(i) != str2.charAt(j)) {j = next[j - 1];}if (str1.charAt(i) == str2.charAt(j)) {j++;}if (j == str2.length()) {//找到了 // j = 3 ireturn i - j + 1;}}return -1;}//获取到一个字符串(子串) 的部分匹配值表public static int[] kmpNext(String dest) {//创建一个 next 数组保存部分匹配值int[] next = new int[dest.length()];next[0] = 0; //如果字符串是长度为 1 部分匹配值就是 0for (int i = 1, j = 0; i < dest.length(); i++) {//当 dest.charAt(i) != dest.charAt(j)，我们需要从 next[j-1]获取新的 j//直到我们发现 有 dest.charAt(i) == dest.charAt(j)成立才退出//这时 kmp 算法的核心点while (j > 0 && dest.charAt(i) != dest.charAt(j)) {j = next[j - 1];}//当 dest.charAt(i) == dest.charAt(j) 满足时，部分匹配值就是+1if(dest.charAt(i) == dest.charAt(j)) {j++;}next[i] = j;}return next;}}


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