KMP 总结-白红宇

KMP 总结

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发布时间：2019-03-21

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KMP字符串匹配算法是High_broadcast的核心，next数组是其关键结构。本文将详细解析如何生成KMP算法中的next数组。

KMP算法介绍

KMP(Knuth-Morris-Pratt)算法是一种高效的字符串匹配算法，通过预处理字符串时间在线性预处理后，能够在线性时间内完成子串搜索任务。其核心思想在于预先生成next数组，每个数组元素表示在当前位置匹配失败时，应该退回的位置，从而避免重复匹配，提升搜索效率。

next数组生成逻辑

生成next数组的逻辑可分为以下几个步骤：

初始化：首先需要一个存储长度等于字符串长度的数组next，用于记录各个位置的最大退回值。

遍历字符串：从第二个字符开始逐个遍历字符串。

如果当前字符与前j个字符中的某个字符相同，则j递增。

如果不相同，则将j移动到前一个匹配点的下一个位置，即j = next[j-1]，继续比较。

记录结果：当匹配成功时，将当前j的值记录在next数组中。

具体实现代码

以下是KMP算法中next数组生成的具体实现代码：

private int[] nextArray(String str) {    int[] next = new int[str.length()];    int j = 0;    for (int i = 1; i < str.length(); i++) {        while (j > 0 && str.charAt(i) != str.charAt(j)) {            j = next[j - 1];        }        if (str.charAt(i) == str.charAt(j)) {            j++;        }        next[i] = j;    }    return next;}

通过上述代码，我们可以清晰地看到KMP算法如何生成next数组。这个数组是实现算法高效性的关键，它记录了每个位置可能的最大退回值。