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KMP算法看懂了认为特别简单思路非常easy,看不懂之前查各种资料,看的稀里糊涂即使网上最简单的解释,依旧看的稀里糊涂
我花了半天时间,争取用最短的篇幅大致搞明确这玩意究竟是啥
这里不扯概念,仅仅讲算法过程和代码理解:
字符串匹配给你两个字符串。寻找当中一個字符串是否包括还有一个字符串假设包括,返回包括的起始位置
分别在str的下标10,26处包括ptr
问题类型非常easy,以下直接介绍算法
一般匹配字符串时我们从目标字符串str(假设长度为n)的第一个下标选取和ptr长度(长度为m)一样的子字符串进行比較,假设一样就返回開始处嘚下标值。不一样选取str下一个下标,同样选取长度为n的字符串进行比較直到str的末尾(实际比較时,下标移动到n-m)
这种时间复杂度是O(n*m)。
KMP算法:能够实现复杂度为O(m+n)
为何简化了时间复杂度:
充分利用了目标字符串ptr的性质(比方里面部分字符串的反复性即使不存在反复字段,在比較时实现最大的移动量)。
上面理不理解无所谓我说的事实上也没有深刻剖析里面的内部原因。
考察目标字符串ptr:
这里我们要計算一个长度为m的转移函数next
next数组的含义就是一个固定字符串的最长前缀和最长后缀同样的长度。
比方:abcjkdabc那么这个数组的最长前缀和最長后缀同样必定是abc。
cbcbc最长前缀和最长后缀同样是cbc。
abcbc最长前缀和最长后缀同样是不存在的。
**注意最长前缀:是说以第一个字符開始可昰不包括最后一个字符。
比方aaaa同样的最长前缀和最长后缀是aaa**
a,ababa,ababababa,ababacababaca的同样的最长前缀和最长后缀的长度。因为aab,abaabab。ababaababac,ababaca的同樣的最长前缀和最长后缀是“”“”。“a”“ab”,“aba”“”,“a”,所以next数组的值是[-1,-1,0,1,2,-1,0]这里-1表示不存在。0表示存在长度为12表示存在長度为3。
这是为了和代码相相应
next数组就是说一旦在某处不匹配时(下图绿色位置A和B),移动ptr字符串使str的相应的最大后缀(红色2)和ptr相應的最大前缀(红色3)对齐,然后比較A和C
next数组的值,就是下次往前移动字符串ptr的移动距离
比方next中某个字符相应的值是4,则在该字符後的下一个字符不匹配时能够直接移动往前移动ptr 5个长度。再次进行比較判别
这个和next非常像,详细就看代码事实上上面已经大概说完叻整个匹配过程。
注意假设str里有多个匹配ptr的字符串要想求出全部的满足要求的下标位置。在KMP算法须要略微改动一下见上面凝视掉的代碼。
next函数计算复杂度是(m)開始以为是O(m^2)。后来细致想了想cal__next里的while循环,以及外层for循环利用均摊思想,事实上是O(m)这个以后想好了再写上。
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