♥KMP算法代码♥

代码cover：小白也能看懂的KMP算法

KMP算法代码：

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

//暴力匹配算法
int ViolentMatch(char *s, char *p)
{
    int sLen = strlen(s);
    int pLen = strlen(p);

    int i = 0;
    int j = 0;
    while (i < sLen && j < pLen)
    {
        if (s[i] == p[j])
        {
            //①如果当前字符匹配成功（即S[i] == P[j]），则i++，j++
            i++;
            j++;
        }
        else
        {
            //②如果失配（即S[i]! = P[j]），令i = i - (j - 1)，j = 0
            i = i - j + 1;
            j = 0;
        }
    }
    //匹配成功，返回模式串p在文本串s中的位置，否则返回-1
    if (j == pLen)
        return i - j;
    else
        return -1;
}

//KMP算法
int KmpSearch(char *s, char *p, int *next)
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    int sLen = strlen(s);
    int pLen = strlen(p);
    while (i < sLen && j < pLen)
    {
        //①如果j = -1，或者当前字符匹配成功（即S[i] == P[j]），都令i++，j++
        if (j == -1 || s[i] == p[j])
        {
            i++;
            j++;
        }
        else
        {
            //②如果j != -1，且当前字符匹配失败（即S[i] != P[j]），则令 i 不变，j = next[j]
            //next[j]即为j所对应的next值
            j = next[j];
        }
    }
    if (j == pLen)
        return i - j;
    else
        return -1;
}

//得到next数组
void GetNext(char *p, int next[])
{
    int pLen = strlen(p);
    next[0] = -1;
    int k = -1;
    int j = 0;
    while (j < pLen - 1)
    {
        //p[k]表示前缀，p[j]表示后缀
        if (k == -1 || p[j] == p[k])
        {
            ++k;
            ++j;
            next[j] = k;
        }
        else
        {
            k = next[k];
        }
    }
}

int main()
{
    string p = "ababaaaba";
    int next[200] = {0};
    int len = p.length();
    GetNext(&p[0], next);
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << next[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    string s = "aaabbbababaaaba";
    int index = KmpSearch(&s[0], &p[0], next);
    cout << index << endl;
    return 0;
}

// 备注：
// 特别说明 在本例（暴力搜索）中 如果失配 是文本串当下被匹配到的坐标减下去模式串已经匹配了的位数 
// 这样拿到了文本串此次被匹配部分的第一个坐标i-j，
// 然后为了从它的下一位开始重新与模式串匹配+1，也就是i-j+1
// 注意：有的博客代码示例会把写为i-j+2，那是因为他们采取的字符串存储方式是 
//      用s[0]来存放传的长度，串值放在s[1]到s[max] 例如Pascal语言就是这样
//那有没有一种算法，让文本串的坐标i不往回退，只需要移动模式串即可呢？
//答案是肯定的。这种算法就是本文的主旨KMP算法，它利用之前已经部分匹配这个有效信息，
//保持i不回溯，通过修改j的位置，让模式串尽量地移动到有效的位置, 从而减少性能浪费

//KMP算法
//假设现在文本串S匹配到 i 位置，模式串P匹配到 j 位置
//如果j = -1，或者当前字符匹配成功（即S[i] == P[j]），都令i++，j++，继续匹配下一个字符；
//如果j != -1，且当前字符匹配失败（即S[i] != P[j]），则令 i 不变，j = next[j]。
//此举意味着失配时，模式串P相对于文本串S向右移动了j - next[j]位。
//换言之，当匹配失败时，模式串向右移动的位数为：失配字符所在位置 - 失配字符对应的next值
//即移动的实际位数为：j - next[j]，且此值大于等于1。

//next数组各值的含义
//很快意识到next数组各值的含义：代表当前字符之前的字符串中，有多大长度的相同前缀后缀。
//例如如果next[j] = k，代表j之前的字符串中有最大长度为k的相同前缀后缀。

//此也意味着在某个字符失配时，该字符对应的next值会告诉你下一步匹配中，模式串应该跳到哪个位置（跳到next[j]的位置）。
//如果next [j] 等于0或-1，则跳到模式串的开头字符，若next [j] = k 且 k > 0，
//代表下次匹配跳到j 之前的某个字符，而不是跳到开头，且具体跳过了k 个字符。

//要想更深入了解KMP算法，可参考上面的博客链接