delphi kmp字符串匹配率算法

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KMP字符串匹配算法

KMP字符串匹配算法

KMP是一种著名的字符串模式匹配算法,它的名称来自三个发明人的名字。

这个算法的一个特点就是,在匹配时,主串的指针不用回溯,整个匹配过程中,只需要对主串扫描一遍就可以了。

因此适合对大字符串进行匹配。

搜了网上很多KMP的代码下来调试,发现不是下标越界,就是死循环的,相当诡异...最后重新拿起严老师那本《数据结构》来翻,各种费解,有个地方用下标值和字符串下标0的元素做判断,更是诡异了...过了一天,忽然觉悟了。

网上这些代码都是来自《数据结构》或者和他同源的版本的,而它使用的是以下标1为起始的字符串!对这种字符串组织格式,下标0存放的是字符串的长度。

可是如今主流的语言,几乎都是用的下标0作为起始,书本上的代码显然没法用,那就自己重写一个吧。

算法的原理字符串匹配嘛,无非就是两个指针,分别指向主串和模式串,然后依次往后移,检查是否一致。

在遇到不能匹配的情况时(简称“失配”),一般的方法,就是让两个指针回溯,主串指针往后再移动一位,从头开始匹配。

这其中做了很多重复劳动,我们可以分析一下:可以看到模式串在匹配到下标5时失配了。

我们抓出模式串和主串在前方匹配的5个字符,并在模式串部分的前端和主串部分的后端找到了一对最长的相等的字串(不等于原来的串),用阴影标记一下,后面有用。

接着移动模式串,继续匹配:看出什么规律了么?每次比较,其实都是“abaab”的前端和后端的字串进行比较:第一回是"abaa"vs"baab"第二回是"aba"vs"aab"第三回是"ab"vs"ab"可见,只有在模式串部分的前端和主串部分的后端重合的时候,才可能继续匹配。

是这样么?当然是的,因为我们之前找出的是最长的,相等的字串!这样就能把中间无效的对比步骤省略,主串的指针不变,模式串的指针直接跳到下标2继续匹配。

这里的下标2就等于最长相等字串的长度。

kmp 字符串匹配算法

kmp 字符串匹配算法

kmp 字符串匹配算法KMP字符串匹配算法KMP算法,全称为Knuth-Morris-Pratt算法,是一种用于字符串匹配的高效算法。

它的核心思想是通过预处理模式串,根据模式串的前缀和后缀的特性来确定匹配失败时的下一步跳转位置,从而避免不必要的比较操作,提高匹配效率。

KMP算法的应用非常广泛,例如在文本编辑器中搜索关键字、DNA序列比对、音频和视频处理等领域都有广泛的应用。

1. KMP算法的基本原理KMP算法的基本原理是利用模式串的前缀和后缀的特性来确定匹配失败时的下一步跳转位置,从而避免不必要的比较操作,提高匹配效率。

具体来说,KMP算法通过预处理模式串,构建一个跳转表,用于确定匹配失败时的下一步跳转位置。

跳转表的构建过程是通过遍历模式串,计算每个位置的最长相同前缀后缀长度。

2. KMP算法的步骤KMP算法的步骤可以分为两个阶段:预处理和匹配。

2.1 预处理阶段在预处理阶段,首先需要计算模式串的最长相同前缀后缀长度。

具体步骤如下:- 定义两个指针i和j,分别指向模式串的第一个字符和第二个字符;- 如果i和j指向的字符相同,则将i和j都向后移动一位,并将j位置的最长相同前缀后缀长度记录在跳转表中;- 如果i和j指向的字符不同,则根据跳转表中记录的最长相同前缀后缀长度,更新j的位置。

2.2 匹配阶段在匹配阶段,根据跳转表进行匹配操作。

具体步骤如下:- 定义两个指针i和j,分别指向文本串和模式串的第一个字符;- 如果i和j指向的字符相同,则将i和j都向后移动一位;- 如果i和j指向的字符不同,则根据跳转表中记录的最长相同前缀后缀长度,更新j的位置。

3. KMP算法的优势相比于朴素的字符串匹配算法,KMP算法具有以下优势:- 避免了不必要的比较操作,减少了时间复杂度;- 预处理过程只需要对模式串进行一次,之后的匹配过程可以复用跳转表,减少了空间复杂度;- 适用于大规模的字符串匹配问题,可以高效地处理大文本串和大模式串。

KMP字符串模式匹配算法解释

KMP字符串模式匹配算法解释

个人觉得这篇文章是网上的介绍有关KMP算法更让人容易理解的文章了,确实说得很“详细”,耐心地把它看完肯定会有所收获的~~,另外有关模式函数值next[i]确实有很多版本啊,在另外一些面向对象的算法描述书中也有失效函数f(j)的说法,其实是一个意思,即next[j]=f(j-1)+1,不过还是next[j]这种表示法好理解啊:KMP字符串模式匹配详解KMP字符串模式匹配通俗点说就是一种在一个字符串中定位另一个串的高效算法。

简单匹配算法的时间复杂度为O(m*n);KMP匹配算法。

可以证明它的时间复杂度为O(m+n).。

一.简单匹配算法先来看一个简单匹配算法的函数:int Index_BF ( char S [ ], char T [ ], int pos ){/* 若串S 中从第pos(S 的下标0≤pos<StrLength(S))个字符起存在和串T 相同的子串,则称匹配成功,返回第一个这样的子串在串S 中的下标,否则返回-1 */int i = pos, j = 0;while ( S[i+j] != '\0'&& T[j] != '\0')if ( S[i+j] == T[j] )j ++; // 继续比较后一字符else{i ++; j = 0; // 重新开始新的一轮匹配}if ( T[j] == '\0')return i; // 匹配成功返回下标elsereturn -1; // 串S中(第pos个字符起)不存在和串T相同的子串} // Index_BF此算法的思想是直截了当的:将主串S中某个位置i起始的子串和模式串T相比较。

即从j=0 起比较S[i+j] 与T[j],若相等,则在主串S 中存在以i 为起始位置匹配成功的可能性,继续往后比较( j逐步增1 ),直至与T串中最后一个字符相等为止,否则改从S串的下一个字符起重新开始进行下一轮的"匹配",即将串T向后滑动一位,即i 增1,而j 退回至0,重新开始新一轮的匹配。

kmp,字符串匹配算法

kmp,字符串匹配算法
\kmp\kmp.cpp if(Pattern[j]=='\0') return index;//匹配成功 else return -1; } int main()//abCabCad { char* text="bababCabCadcaabcaababcbaaaabaaacababcaabc"; char*pattern="babcbaaaa"; cout<<KMP(text,pattern)<<endl; return 0; }
m:\汇总\1\kmp\kmp\kmp.cpp // kmp.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include "stdafx.h" int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { return 0; } #include <iostream> #include <string.h> using namespace std; void get_nextval(const char *T, int next[]) { //求模式串T的next函数值并存入数组next。 int j = 0, k = -1; next[0] = -1; while ( T[j] != '\0' ) { if (k == -1 || T[j] == T[k]) { ++j; ++k; if (T[j]!=T[k]) next[j] = k; else next[j] = next[k]; } else k = next[k]; } } int KMP(const char *Text,const char* Pattern) //const表示函数内部不会改变这个参数的值。 { if( !Text||!Pattern|| Pattern[0]=='\0' || Text[0]=='\0' )// return -1;//空指针或空串,返回-1。 int len=0; const char * c=Pattern; while(*c++!='\0')//移动指针比移动下标快。 { ++len;//字符串长度。 } int *next=new int[len+1]; get_nextval(Pattern,next);//求Pattern的next函数值 int index=0,i=0,j=0; while(Text[i]!='\0' && Pattern[j]!='\0' ) { if(Text[i]== Pattern[j]) { ++i;//继续比较后继字符 ++j; } else { index += j-next[j]; if(next[j]!=-1) j=next[j];//模式串向右移动 else { j=0; ++i; } } } delete []next;

KMP模式匹配算法

KMP模式匹配算法

KMP模式匹配算法KMP算法是一种字符串匹配算法,用于在一个主串中查找一个模式串的出现位置。

该算法的核心思想是通过预处理模式串,构建一个部分匹配表,从而在匹配过程中尽量减少不必要的比较。

KMP算法的实现步骤如下:1.构建部分匹配表部分匹配表是一个数组,记录了模式串中每个位置的最长相等前后缀长度。

从模式串的第二个字符开始,依次计算每个位置的最长相等前后缀长度。

具体算法如下:-初始化部分匹配表的第一个位置为0,第二个位置为1- 从第三个位置开始,假设当前位置为i,则先找到i - 1位置的最长相等前后缀长度记为len,然后比较模式串中i位置的字符和模式串中len位置的字符是否相等。

- 如果相等,则i位置的最长相等前后缀长度为len + 1- 如果不相等,则继续判断len的最长相等前后缀长度,直到len为0或者找到相等的字符为止。

2.开始匹配在主串中从前往后依次查找模式串的出现位置。

设置两个指针i和j,分别指向主串和模式串的当前位置。

具体算法如下:-当主串和模式串的当前字符相等时,继续比较下一个字符,即i和j分别向后移动一个位置。

-当主串和模式串的当前字符不相等时,根据部分匹配表确定模式串指针j的下一个位置,即找到模式串中与主串当前字符相等的位置。

如果找到了相等的位置,则将j移动到相等位置的下一个位置,即j=部分匹配表[j];如果没有找到相等的位置,则将i移动到下一个位置,即i=i+13.检查匹配结果如果模式串指针j移动到了模式串的末尾,则说明匹配成功,返回主串中模式串的起始位置;如果主串指针i移动到了主串的末尾,则说明匹配失败,没有找到模式串。

KMP算法的时间复杂度为O(m+n),其中m为主串的长度,n为模式串的长度。

通过预处理模式串,KMP算法避免了在匹配过程中重复比较已经匹配过的字符,提高了匹配的效率。

总结:KMP算法通过构建部分匹配表,实现了在字符串匹配过程中快速定位模式串的位置,减少了不必要的比较操作。

字符串匹配kmp算法

字符串匹配kmp算法

字符串匹配kmp算法字符串匹配是计算机科学中的一个基本问题,它涉及在一个文本串中寻找一个模式串的出现位置。

其中,KMP算法是一种更加高效的算法,它不需要回溯匹配过的字符,在匹配失败的时候,根据已经匹配的字符和模式串前缀的匹配关系直接跳跃到下一次匹配的起点。

下面,我将详细介绍KMP算法原理及其实现。

1. KMP算法原理KMP算法的核心思想是:当模式串中的某个字符与文本串中的某个字符不相同时,根据已经匹配的字符和模式串前缀的匹配关系,跳过已经比较过的字符,从未匹配的字符开始重新匹配。

这个过程可以通过计算模式串的前缀函数(即next数组)来实现。

具体地,假设现在文本串为T,模式串为P,它们的长度分别为n和m。

当对于文本串T的第i个字符和模式串P的第j个字符(i和j都是从0开始计数的)进行匹配时:如果T[i]和P[j]相同,则i和j都加1,继续比较下一个字符;如果T[i]和P[j]不同,则j回溯到next[j](next[j]是P[0]到P[j-1]的一个子串中的最长的既是自身的前缀又是后缀的子串的长度),而i不会回溯,继续和P[next[j]]比较。

如果匹配成功,则返回i-j作为P在T中的起始位置;如果匹配失败,则继续执行上述过程,直到文本串T被遍历完或匹配成功为止。

2. KMP算法步骤(1)计算模式串的前缀函数next[j]。

next[j]表示P[0]到P[j-1]的一个子串中的最长的既是自身的前缀又是后缀的子串的长度。

具体计算方式如下:先令next[0]=-1,k=-1(其中k表示相等前缀的长度,初始化为-1),j=0。

从j=1向后遍历整个模式串P:如果k=-1或者P[j]=P[k],则next[j+1]=k+1,k=j,j+1;否则,令k=next[k],再次执行步骤2。

(2)使用next数组进行匹配。

从文本串T的第0个字符开始,从模式串P的第0个字符开始匹配,如果匹配失败,根据next数组进行回溯。

delphi kmp字符串匹配率算法

delphi kmp字符串匹配率算法

delphi kmp字符串匹配率算法【原创版】目录一、引言二、KMP 算法的原理三、KMP 算法的实现四、KMP 算法的应用示例五、总结正文一、引言在计算机科学领域,字符串匹配问题是一个常见且重要的问题。

如何快速地在一个文本字符串中查找一个模式字符串,是字符串匹配问题的核心。

KMP 算法,全称为 Knuth-Morris-Pratt 算法,是一种高效的字符串匹配算法,可以在 O(nm) 的时间复杂度内完成匹配,其中 n 是文本字符串的长度,m 是模式字符串的长度。

二、KMP 算法的原理KMP 算法的核心思想是利用已经匹配过的字符串信息来避免不必要的字符比较。

当某个字符匹配失败时,可以根据已经匹配成功的字符串的末尾字符来跳过已经匹配过的部分,从而减少重复比较。

为了实现这个思想,KMP 算法需要预处理模式字符串,计算出每个字符的 next 数组,用于存储当前字符匹配失败后需要跳过的字符个数。

三、KMP 算法的实现KMP 算法的实现主要包括两个步骤:预处理和匹配。

预处理阶段,需要计算出模式字符串的 next 数组。

匹配阶段,使用 next 数组来引导模式字符串在文本字符串中的匹配过程。

具体来说,从左到右逐个字符地比较模式字符串和文本字符串。

当发现不匹配的字符时,利用 next 数组跳过已经匹配过的部分,继续匹配。

如果模式字符串匹配完文本字符串,则匹配成功;否则,匹配失败。

四、KMP 算法的应用示例假设有一个文本字符串"ABCABCDDDEABCDABHJJEEIDAEAENN",和一个模式字符串"ABCDABC",使用 KMP 算法进行匹配。

首先预处理模式字符串,得到 next 数组:-1, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3。

然后进行匹配,得到匹配结果为:i=3, j=3。

由于 j 等于模式字符串的长度,所以匹配成功。

五、总结KMP 算法是一种高效的字符串匹配算法,利用预处理和 next 数组来避免重复比较,从而提高匹配速度。

KMP算法解决字符串匹配问题

KMP算法解决字符串匹配问题

KMP算法解决字符串匹配问题作者:原⽂地址:要解决的问题假设字符串str长度为N,字符串match长度为M,M <= N, 想确定str中是否有某个⼦串是等于match的。

返回和match匹配的字符串的⾸字母在str的位置,如果不匹配,则返回-1OJ可参考:暴⼒⽅法从str串中每个位置开始匹配match串,时间复杂度O(M*N)KMP算法KMP算法可以⽤O(N)时间复杂度解决上述问题。

流程我们规定数组中每个位置的⼀个指标,这个指标定义为这个位置之前的字符前缀和后缀的匹配长度,不要取得整体。

例如: ababk 这个字符串,k之前位置的字符串为abab,前缀ab 等于后缀ab,长度为2,所以k位置的指标为2,下标为3的b之前的字符串aba ,前缀a 等于后缀a, 长度为1,所以下标为3的b的指标为1,⼈为规定:下标为0的字符的指标是-1,下标为1的字符的指标0假设match串中每个位置我们都已经求得了这个指标值,放在了⼀个next数组中,这个next数组有助于我们加速整个匹配过程。

假设在某个时刻,匹配的到的字符如下其中str的i..j⼀直可以匹配上match串的0...m, str中的x位置和match串中的y位置第⼀次匹配不上。

如果使⽤暴⼒⽅法,此时我们需要从str的i+1位置重新开始匹配match串的0位置,这样算法的复杂度⽐较⾼。

⽽使⽤KMP算法,利⽤next数组,可以加速这⼀匹配过程,具体流程是,我们可以先得到y位置的next数组信息,假设y的next数组信息是2,如下图那么0...k 这⼀段完全等于f...m这⼀段,所以对于match来说,当y位置匹配不上x位置以后, ⽆需从i+1开始匹配0位置的值,⽽是可以直接让x位置匹配位置p上的值,如下图其中p的位置由y位置的next数组确定,因为y的next数组值为2(即p位置)。

如果匹配上了,则x来到下⼀个位置(即x+1位置),p来到下⼀个位置(即f位置)继续匹配,如果再次匹配不上,假设p位置的next数组值为0, 则继续⽤x匹配0位置上的值,如下图如果x位置的值依旧不等于0位置的值,则宣告本次匹配失败,str串来到x下⼀个位置,match串从0位置开始继续匹配。

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delphi kmp字符串匹配率算法
摘要:
一、算法背景
1.Delphi KMP算法介绍
2.字符串匹配问题的重要性
二、KMP算法原理
1.预处理子字符串
2.利用部分匹配表避免无效匹配
3.计算最长前缀后缀长度
三、Delphi实现KMP算法
1.创建KMP函数
2.实现预处理子字符串
3.实现部分匹配查找
四、KMP算法的应用
1.文本搜索
2.模式识别
正文:
一、算法背景
在计算机科学中,字符串匹配问题是一个重要且常见的问题。

它涉及到在文本中查找特定模式或关键字,例如在文本编辑器中查找并替换文本,或在搜索引擎中根据关键词匹配网页。

为了解决这个问题,许多高效的算法被提出,
其中就包括Delphi KMP算法。

二、KMP算法原理
KMP(Knuth-Morris-Pratt)算法是一种高效的字符串匹配算法,其关键在于通过预处理子字符串,避免无效的匹配。

具体来说,KMP算法分为以下三个步骤:
1.预处理子字符串:根据子字符串的前缀与后缀信息,构建一个最长前缀后缀长度表。

2.利用部分匹配表避免无效匹配:在匹配过程中,如果某个字符匹配失败,可以根据最长前缀后缀长度表,将模式串向右移动若干个字符,而不是从头开始重新匹配。

3.计算最长前缀后缀长度:通过计算子字符串的最长前缀后缀长度,可以更快地找到匹配的位置。

三、Delphi实现KMP算法
在Delphi中,我们可以通过以下步骤实现KMP算法:
1.创建KMP函数:定义一个函数,接收两个字符串参数,分别为文本和模式串。

2.实现预处理子字符串:在函数内部,首先计算模式串的最长前缀后缀长度,并构建部分匹配表。

3.实现部分匹配查找:在主匹配过程中,根据部分匹配表避免无效匹配,从而提高匹配效率。

四、KMP算法的应用
KMP算法在许多领域都有广泛应用,例如:
1.文本搜索:在文本编辑器或搜索引擎中,根据关键词快速查找并匹配相关文本。

2.模式识别:在图像处理、音频分析等领域,根据预处理的数据,识别特定的模式或信号。

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