KMP模式匹配算法

来源：互联网发布：淘宝怎么弄淘口令编辑：程序博客网时间：2024/04/30 12:30

模式失配函数（failure function）

定义：令p=p[0]p[1]...p[n-1]是一个模式，则其失配函数f定义为：

f(j) = i为满足i<j且使得p[0]p[1]...p[i] = p[j-i]p[j-i+1]...p[j]的最大整数如果 i≥0

-1 否则

f(·)的取值i可以等于0，但必须小于j.

例如对于模式pat = ABCABCACAB ,有

j    0  1  2  3  4  5  6  7  8  9pat  A  B  C  A  B  C  A  C  A  Bf   -1 -1 -1  0  1  2  3 -1  0  1

根据失配函数的定义，得到如下模式匹配规则：如果出现了形如s[i-j]...s[i-1] = p[0]p[1]...p[j-1]且s[i] ≠ p[j]的部分匹配，那么，若j ≠0，则下一趟模式匹配时，从失配字符s[i]和模式串字符p[f(j-1)+1]处重新开始比较；而若j = 0时，则继续比较s[i+1]和p[0]。

失配函数可以如下计算：

void fail(char *pat, int failure[]){int n = strlen(pat);/* init failure[0] to -1 */failure[0] = -1;int i;for(int j=1;j<n;j++){i = failure[j-1];/* searching till that pat[f...f(j-1)+1] == pat[j] */while(pat[j]!=pat[i+1] && i>=0){i = failure[i];}if(pat[j]==pat[i+1])failure[j] = i + 1;elsefailure[j] = -1;}}

利用失配函数得到的KMP模式匹配算法：

int kmp(char *str,char *pat){int i = 0, j = 0;int lenp = strlen(pat);int lens = strlen(str);int *failure = (int*)malloc(sizeof(int)*lenp);fail(pat,failure);while(i<lens && j<lenp){if (str[i] == pat[j]) {i++;j++;}elseif (j==0)i++;else j = failure[j-1] + 1;}free(failure);return ( (j==lenp) ? (i-lenp) : -1);}

测试数据：

BBC ABCDAB ABCDABCDABDEABCDABDPosition: 15

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