KMP算法动态演示

KMP算法动态演示

1.动态演示

动态演示-计算next数组

动态演示-KMP搜索

2.代码实现

    @Test
    public void test5(){
        String parent = "ABC ABCDAB ABCDABCDABDE";
        String child  = "ABCDABD";
        
        List<Integer> result = kmpSearch(parent, child);
        System.out.println(result);
    }

    // 生成部分匹配表（前缀函数）
    private static int[] getNext(String pattern) {
        int[] next = new int[pattern.length()];
        int length = 0; // 记录前一个最长前缀后缀的长度
        int i = 1;
        // 第一个字符的部分匹配值为0
        next[0] = 0;

        // 计算next数组
        while (i < pattern.length()) {
            char a = pattern.charAt(i);
            char b = pattern.charAt(length);
            if (a == b) {
                length++;
                next[i] = length;
                i++;
            } else {
                if (length != 0) {
                    length = next[length - 1]; // 回退到上一个长度
                } else {
                    next[i] = 0;
                    i++;
                }
            }
        }
        return next;
    }

    // KMP搜索算法
    public static List<Integer> kmpSearch(String parentStr, String childStr) {
        List<Integer> result = new ArrayList<>();
        int parentStrLen = parentStr.length();
        int childStrLen = childStr.length();

        // 创建next数组，用于存储模式串的部分匹配值
        int[] next = getNext(childStr);

        int i = 0; // text的索引
        int j = 0; // pattern的索引

        while (i < parentStrLen) {
            char a = parentStr.charAt(i);
            char b = childStr.charAt(j);
            if (a == b) {
                i++;
                j++;
            }
            if (j == childStrLen) {
                // 找到匹配，返回起始索引
                result.add(i - j);
                j = next[j - 1]; // 继续寻找下一个匹配
            } else if (i < parentStrLen && childStr.charAt(j) != parentStr.charAt(i)) {
                // 不匹配时
                if (j != 0) {
                    j = next[j - 1];
                } else {
                    i++;
                }
            }
        }
        return result;
    }