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一、什么是KMP算法?
KMP算法是一种字符串匹配算法,全称为Knuth-Morris-Pratt算法,它可以在一个主串中快速查找一个模式串的出现位置。
其核心思想是在匹配失败时,利用已知的信息跳过无需再次匹配的字符。
KMP算法最关键的步骤就是构造状态转移图,其中每个状态表示当前已经匹配成功的前缀,每条边表示下一步应该匹配的字符。
要确定状态转移的行为,需要明确两个变量,一个是当前的匹配状态,另一个是遇到的字符;确定了这两个变量后,就可以知道这个情况下应该转移到哪个状态。
二、KMP算法匹配字符串
接下来是KMP算法匹配字符串的过程:
1、初始化状态为0,即还没有开始匹配
2、从左往右遍历主串,每次遇到一个字符就在状态转移图上执行一次状态转移操作,并更新当前的状态
3、在状态转移过程中,如果发现匹配失败,则根据已经匹配成功的前缀和已知的状态,计算出新的状态,并继续尝试匹配
4、当状态达到终止状态时,说明匹配成功,可以记录下位置,并继续在主串中往后匹配
三、代码示例
以下是使用C语言实现KMP算法的示例代码:
注意:
以上代码实现了KMP算法的两个关键步骤:构造状态转移数组和文本串匹配。
其中build_next函数用来构造状态转移数组,kmp_match函数用来匹配文本串,并在匹配成功时返回位置。
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