Java实现KMP算法

对于查找字符子串在父字符串中出现的位置，我们可以使用KMP算法。

KMP算法的实现原理是使子串向右滑尽可能的远，这就涉及到求滑动距离的数组next[].

next[]数组中每个元素求解的公式是{ k|max(str.suString(0,k) == str.subString(i-k+1,i)) }；

private static void KMPNext(int[] next, String str){for(int i=0;i<str.length(); i++){for(int j=1; j< i; j++){String first = str.substring(0, j);String second = str.substring(i-j+1, i+1);System.out.println("i="+i +" j="+j+" first:"+first + "  second:"+second);if(first.equals(second)){if(j > next[i]){next[i]=j;System.out.println(" next["+i+"]="+next[i]);}}}}}

这里需要附加说明的是str.substring(start, end)函数，其截取的字符串是从第start个字符开始到第end个字符结束，但不包括第end个字符。注意是不包括第end个字符。

求取next数组中还有一点点小窍门，可以减少一点的计算量。

下面对上述方法进行修改。

由于从下表0开始有点不方便思考（太笨了），所有下标都从1开始。

求next数组，其实可以利用next已经得出的信息求的，方法原理如下：（来自hihoCoder）

实现代码如下：

private static void KMPNext1(int[] next, String son){son = new String(" "+son);next[0] = -1;next[1] = 0;int p=1, q=next[1];while( p < (son.length() - 1)){if(son.charAt(p+1) == son.charAt(q+1)){p++;q++;next[p] = q;}else{q = next[q];}if( q == -1){p++;q++;}}}

使用上述KMPNext1方法求出的结果是：如bababb->{-1,0,0,1,2,3,1}，next[i]=-1表示匹配失败。

利用上述得到的next数组，便可以对父串和子串进行比较了，见如下代码：

private static int KMP(String father, String son){int times = 0;int[] next = new int[son.length() + 1];KMPNext1(next, son);next[0] = -1;father = new String(" "+father);son = new String(" "+son);int p=0, q=0;while( p< (father.length() - 1) ){if(father.charAt(p+1) == son.charAt(q+1)){p++;q++;if(q>=(son.length() - 1)){times++;q=next[q];}}else{q = next[q];}if(q == -1){p++;q++;}}return times;}