KMP算法-字符串匹配问题

1.背景

2.代码

package com.ldp.algorithm.demo02KMP;

import org.junit.Test;

import java.util.Arrays;

/**
 * @create 05/29 9:39
 * @description
 */
public class Test01Search {
    @Test
    public void test01() {
        String str1 = "BBC ABCDAB ABCDABCDABDE";
        String str2 = "ABCDABD";
        int violenceSearch = violenceSearch(str1, str2);
        System.out.println("violenceSearch:" + violenceSearch);
        int kmpSearch = kmpSearch(str1, str2);
        System.out.println("kmpSearch:" + kmpSearch);
    }

    /**
     * 暴力匹配算法
     * 字符串匹配
     *
     * @param str1 源字符串
     * @param str2 需要查找的字符串,即查找的关键字符串
     * @return 返回-1表示没有找到,否则返回找到的下标
     */
    public int violenceSearch(String str1, String str2) {
        char[] chars1 = str1.toCharArray();
        char[] chars2 = str2.toCharArray();
        int length1 = chars1.length;
        int length2 = chars2.length;
        int i = 0;// chars1的下标
        int j = 0;// chars2的下标
        while (i < length1 && j < length2) {
            if (chars1[i] == chars2[j]) {
                i++;
                j++;
            } else {
                // i向前移动1位,j=0,重新开始匹配
                i = i + 1 - j;
                j = 0;
            }
        }
        // 匹配到的情况,返回匹配到i的下标
        // 为什么这里没有j-1=length2,因为在匹配完成后j++了
        if (j == length2) {
            return i - j;
        }
        return -1;
    }

    /**
     * 暴力匹配算法
     * 字符串匹配
     *
     * @param str1 源字符串
     * @param str2 需要查找的字符串,即查找的关键字符串
     * @return 返回-1表示没有找到,否则返回找到的下标
     */
    public int kmpSearch(String str1, String str2) {
        // 生成部分匹配表
        int[] kmpSurfaceArray = createKmpSurface(str2);
        System.out.println(Arrays.toString(kmpSurfaceArray));
        // 遍历(字符串str1的下标始终向前移动)
        for (int i = 0, j = 0; i < str1.length(); i++) {
            // kmp算法核心点
            while (j > 0 && str1.charAt(i) != str2.charAt(j)) {
                // 这一步在配置表中很可能值为零 kmpSurfaceArray = [0, 0, 0, 0, 1, 2, 0]
                j = kmpSurfaceArray[j - 1];
            }
            if (str1.charAt(i) == str2.charAt(j)) {
                j++;
            }
            if (j == str2.length()) {
                // 已完成匹配
                return i - j + 1;
            }
        }
        return -1;
    }

    /**
     * 生成kmp部分匹配表
     *
     * @param dest
     * @return
     */
    public int[] createKmpSurface(String dest) {
        int[] array = new int[dest.length()];
        // 如果字符串长度是1,部分匹配值就是0
        array[0] = 0;
        for (int i = 1, j = 0; i < dest.length(); i++) {
            // kmp算法的核心点
            while (j > 0 && dest.charAt(i) != dest.charAt(j)) {
                j = array[j - 1];
            }
            if (dest.charAt(i) == dest.charAt(j)) {
                j++;
            }
            array[i] = j;
        }
        return array;
    }
}

 

完美!