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🔥 系列专栏：《数据结构奇遇记》
🔖墨香寄清辞：墨痕寄壮志，星辰梦未满。 通幽径心凝意，剑指苍穹势如山。
目录
🌞1. 模式匹配的基本概念
🌞2. 模式匹配的解决办法
🎈2.1 暴力匹配(BF)算法
🎈2.2 KMP算法
🤖2.3 BUG记录_KMP算法
🌞1. 模式匹配的基本概念
1.1 模式匹配是在字符串 s （称为目标串）中寻找字符串 t （称为模式串）的过程。
目标串： 这是要进行搜索的字符串，包含了我们需要查找模式的信息。
模式串： 这是要在文本串中寻找的具体字符串或子字符串。
示例：目标串s="aaaaab",模式串t="aaab".
1.2 常见的模式匹配算法：
暴力匹配(BF)算法： 从文本串的第一个字符开始，逐一与模式串比较，如果不匹配，则移动到下一个位置。
KMP算法： 通过预处理模式串，构建一个部分匹配表next[]，利用已匹配的信息来避免不必要的比较，提高匹配效率。
🌞2. 模式匹配的解决办法
🎈2.1 暴力匹配(BF)算法
从头开始遍历寻找，若不匹配则主串的指针i返回，从下一个地址开始（i-j+1）
简单示例：目标串s="aaaaab",模式串t="aaab".若成功返回匹配成功的位置，否则返回0.
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;int BF(string s,string t){int i=0,j=0;while(i<s.length() && j<t.length()){if(s[i]==t[j]){i++;j++;}else{i=i-j+1;j=0;}}if(j>=t.length()) return (i-t.length());else return (-1);
}int main(){string s1,s2;getline(cin,s1);//helloworldgetline(cin,s2);//wocout<<BF(s1,s2)<<endl;return 0;
}🎈2.2 KMP算法
基本步骤：
构建部分匹配表： KMP算法的核心是在匹配失败时能够利用已匹配的信息，避免重复比较。
匹配过程： 在匹配过程中，通过部分匹配表的信息来实现跳过一定的比较。
注意：不要直接使用str.length() 做个转换再用 int slen=str.length();
简单示例：目标串s="aaaaab",模式串t="aaab".若成功返回匹配成功的位置，否则返回0.
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;/*KMP算法*/
//求next[]
void getNext(string t,int next[]){int j=0,k=-1;//j扫描t,k记录t[j]之前与t首字符相同的个数next[0]=-1;for(;j<t.length();){//next[0]已经给了，剩下的t.length()-1if(k==-1 || t[j]==t[k]){j++;k++;next[j]=k;}else k=next[k];}
}//KMP
int KMP(string s,string t){int tlen=t.length();int slen=s.length();int *next=new int[tlen];getNext(t,next);int i=0,j=0;while(i<slen && j<tlen){if(j==-1 || s[i]==t[j]){i++;j++;}else{j=next[j];}}delete [] next;if(j>=tlen) return (i-tlen);else return (-1);
}int main(){string s1,s2;getline(cin,s1);//helloworldgetline(cin,s2);//wocout<<KMP(s1,s2)<<endl;return 0;
}🤖2.3 BUG记录_KMP算法
千万不要小看一个小小的bug会毁我大几小时的宝贵时光！！！
错误示例： for(int i=0;i<s.length();i++){...}//s为string类型解决方案： int slen=s.length(); for(int i=0;i<slen;i++){...}上述用例我相信很多人经常这样用却并没有出错，但是在下面的案例错误就十分明显。因为在
测试用例【1为目标串，2为模式串】
- helloworld
- wo
中返回的【i-t.length()】值一个为 0 (显然是错的)，一个为 5.
错误示例：【正确示例见章节2.2】
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;/*KMP算法*/
//求next[]
void getNext(string t,int next[]){int j=0,k=-1;//j扫描t,k记录t[j]之前与t首字符相同的个数next[0]=-1;for(;j<t.length();){//next[0]已经给了，剩下的t.length()-1if(k==-1 || t[j]==t[k]){j++;k++;next[j]=k;}else k=next[k];}
}//KMP
int KMP(string s,string t){int *next=new int[t.length()];getNext(t,next);int i=0,j=0;while(i<s.length() && j<t.length()){if(j==-1 || s[i]==t[j]){i++;j++;}else{j=next[j];}}delete [] next;if(j>=t.length()) return (i-t.length());else return (-1);
}int main(){string s1,s2;getline(cin,s1);//helloworldgetline(cin,s2);//wocout<<KMP(s1,s2)<<endl;return 0;
}
