KMP算法(Knuth-Morris-Pratt ),java实现KMP算法

花了两天研究KMP算法，这里做个简单介绍

时间上由暴力法的O(MN)改良成 O(M+N),所以效率还是可以的；其主要思路分为两步：

1.先处理匹配字符串pattern，生成跳跃数组next[](我是这么称呼的，此处跟暴力匹配最大的区别，使其匹配过程中，待匹配文本不回退并且准确跳跃，因此效率为线性的)；

2.根据next数组记录，对待匹配文本进行匹配运算。

假如有待匹配字符串text：ABABABCDABXYBXYABXYXYZHABCDABXYKEISKAIABAB

有匹配字符串pattern：ABCDABXY

a.先生成next数组：

ABCDABXY-10000120
解释如下：依次找到pattern字符串中每个字符的前缀 跟 pattern从头开始的字符串中 重复 的最大字符个数（一定要包含头，若头不匹配，就算中间全部匹配也不算）（不包括自身），例如：pattern字符串从左到右遍历，A无前缀，因此为-1；B前缀为A，前面从头开始再无重复（A不跟自己A比较），因此为0；类似C无最大重复前缀，因此为0；依次类推D、A前缀为0；B最大重复前缀为A，因此为1；X最大重复前缀为AB，因此为2；Y无最大重复前缀为，因此为0.

数组代表：假如text匹配在X位置错误，则直接将pattern的X位置换成next[2]对应的C位置，即向前跳跃4个位置，继续一一比较，依次类推，若pattern长度匹配到了结束位置还没有跳，则匹配成功一次。若循环匹配，则成功一次之后还要判断text该跳跃的长度，继续匹配；

代码如下：

/** * 处理pattern，记录跳跃位置数组 * @param pattern * @return */public int[] buildNext2(char[] pattern) {int k = -1, i = 1, nLen = 0;if (pattern == null) {return null;}nLen = pattern.length;int next[] = new int[nLen+1];next[0] = k;for (i = 0; i < nLen; i++) {next[i + 1] = next[i] + 1;while (next[i + 1] > 0 && pattern[next[i + 1] - 1] != pattern[i]){next[i + 1] = next[next[i + 1] - 1] + 1;}}int nnext[] = new int[nLen];//此处生成的next数组会比原pattern多一位，但不影响比较//for(i = 0; i < nLen-1; i++){//nnext[i] = next[i];//}//return nnext;return next;}

<span style="white-space:pre"></span>/** * 匹配算法 * @param text * @param pattern * @param next */public void kmp(char []text, char []pattern, int []next) {    int i,j,m = 0;    boolean match = false;    if (text == null || pattern == null || next == null){       return;    }    //记录匹配后继续匹配文本该跳的位置    for(i = 0;i<next.length;i++){    if(next[i]>0){    m=i-1;    break;    }    }    for (i=j=0; i != text.length; ) {//比较结束符        if (j<0 || text[i] == pattern[j]) {//一个一个比较            ++i;            ++j;            if (j == pattern.length) { // 找到了                System.out.println("在 "+(i-j)+" 的位置");                i=(m==0?i-j+1:i-j+m);//匹配一次后，文本往后跳一个next数组不为0的位置                j=0;//匹配一次后，pattern回到首位                match = true;//记录是否有匹配            }        }else{        j = next[j];        }    }    if(!match){     System.out.println("没有匹配");    }}