kpm演算法
❶ kmp演算法是貪心演算法嗎
KMP演算法(Knuth-Morris-Pratt演算法)不是貪心演算法。
拓展知識:
KMP演算法是一種用於字元串匹配的演算法,它通過在主串中不斷跳躍到下一個可能的匹配位置,從而在主串中查找子串的位置。KMP演算法的主要優點是,它能夠利用已經匹配失敗的位置的信息,避免重復搜索,從而提高搜索效率。
KMP演算法並不是貪心演算法,因為它並不總是盡可能地選擇最優的搜索策略。相反,KMP演算法是基於一種啟發式的方法,它通過維護一個已經匹配失敗的位置信息數組(被稱為“部分匹配表”或“失敗函數”),從而在搜索過程中避免重復搜索。這種方法的優點是能夠減少搜索時間,特別是在處理長字元串時。
總的來說,KMP演算法是一種基於啟發式方法的字元串匹配演算法,它通過維護失敗信息,避免了重復搜索,提高了搜索效率。
❷ KMP是什麼意思
KMP演算法是一種高效的字元串匹配演算法,由D.E.Knuth、V.R.Pratt和J.H.Morris共同提出。這一演算法之所以被人們熟知,是因為它在字元串匹配領域中具有高效性,能夠顯著減少模式匹配時的無效比較次數。
KMP演算法的核心在於next數組的構建。next數組的定義基於模式串本身,用於記錄模式串的前綴與後綴的最大公共部分。通過這個數組,演算法能夠在匹配失敗時,直接跳過不需要重新比較的部分,從而極大地提高了演算法的效率。
KMP演算法的思想相對復雜,但一旦掌握了其中的原理,便能深刻理解其高效性。在實際應用中,KMP演算法廣泛應用於文本編輯器、搜索引擎等領域,為提高數據處理速度提供了強有力的支持。
在學過數據結構課程的人看來,KMP演算法不僅僅是一種演算法,更是一種思維方式。通過對模式串的深入分析,KMP演算法展現了如何利用局部信息來優化全局性能。這種思想在演算法設計中具有普遍的應用價值,值得深入學習與探討。
無論是從理論層面還是實踐應用的角度來看,KMP演算法都是一項重要的技術成果。它不僅解決了字元串匹配這一經典問題,還在後續的演算法研究中產生了深遠的影響。通過理解KMP演算法,我們可以更好地掌握演算法設計與分析的基本方法。
在現代計算機科學中,KMP演算法依然是學習數據結構與演算法課程中的一個重要內容。它不僅能夠幫助學生提高解決問題的能力,還能夠培養學生的邏輯思維與創新意識。因此,掌握KMP演算法對於從事計算機相關工作的人員來說,具有重要的意義。
❸ KMP演算法的時間復雜度是多少
KMP演算法的時間復雜度為O(m+n)。
KMP演算法是一種改進的字元串匹配演算法,由D.E.Knuth,J.H.Morris和V.R.Pratt提出的,因此人們稱它為克努特—莫里斯—普拉特操作(簡稱KMP演算法)。KMP演算法的核心是利用匹配失敗後的信息,盡量減少模式串與主串的匹配次數以達到快速匹配的目的。KMP演算法的時間復雜度為O(m+n)。
首先想到的一定是質朴做法,從每一個元素開始搜,但是這樣坐在不友好的數據下復雜度能達到O(m*n),這肯定會T起飛的。那麼該怎麼優化呢?思考在質朴做法中,有哪些是重復進行的?拿一個樣例就懂了:模式串:abcabc,文本串:abcabdababcabc。
先質朴思路,從前往後搜索...abcab。下一個c和d沒有對上,那麼按照質朴演算法,是不是要往右一位重新開始匹配?
但是仔細觀察一下,在已經搜索過的abcab中,是不是往右移3步即移動到末尾的ab時才能繼續匹配?那就記錄下來相同的前後綴abc,這樣能直接從前一個abc跳到下一個。這就是KMP思路的精髓,在匹配失敗後不會一步一步的往後搜,而是利用已經搜過的過程中找到一個公共前後綴開始搜。
KMP的時間復雜度分析:
假設m為模式串strM的長度,n為待匹配的字元串strN的長度。O(m+n)+O([m,2m]+[n,2n])=計算next數組的時間復雜度+遍歷比較的復雜度。也就是:計算next數組時的比較次數介於[m,2m]。遍歷比較的比較次數介於[n,2n],最壞情形形如T=「aaaabaaaab」,P=「aaaaa」。所以演算法時間復雜度是O(m+n)。
這里分析下[n,2n]的最壞情況是怎麼得出的,可以抽象下這樣理解,遍歷待匹配字元串strN時,比較strN[i]、strM[j]時可能的情況為:
1、當前字元匹配時,同時移動i++,j++。2、當前字元不匹配,且j=0時,只移動i++,j=0不動。3、當前字元不匹配,且j!=0時,i不變,strM[j]回跳,最多跳j次,但j由前面匹配的情況1確定,而情況1總共不可能出現超過n次,所以總回跳不會超過n次。所以最壞情況,i++次數(情況一+情況二)+j回跳(情況3)=n+最壞n=2n。[m,2m]也可以類似證明。
❹ kmp演算法詳解
KMP模式匹配演算法
KMP演算法是一種改進的字元串匹配演算法,其關鍵是利用匹配失敗後的信息,盡量減少模式串與主串的匹配次數以達到快速匹配的目的明[4]。
求得模式的特徵向量之後,基於特徵分析的快速模式匹配演算法(KMP模式匹配演算法)與樸素匹配演算法類似,只是在每次匹配過程中發生某次失配時,不再單純地把模式後移一位,而是根據當前字元的特徵數來決定模式右移的位數[3]。
include "string. h"
#include<assert. h>
int KMPStrMatching(String T, String P, int. N, int startIndex)
{int lastIndex=T.strlen() -P.strlen();
if((1 astIndex- startIndex)<0)//若 startIndex過大,則無法匹配成功
return (-1);//指向P內部字元的游標
int i;//指向T內部字元的游標
int j=0;//指向P內部字元的游標
for(i= startIndex; i <T.strlen(); i++)
{while(P[j]!=T[i]&& j>0)
j=N[j-1];
if(P[j]==T[i])
j++;
if(j ==P.strlen())
return(1-j+1);//匹配成功,返回該T子串的開始位置
}
return (-1);
}
❺ kmp演算法什麼意思
KMP演算法之所以叫做KMP演算法是因為這個演算法是由三個人共同提出來的,就取三個人名字的首字母作為該演算法的名字。其實KMP演算法與BF演算法的區別就在於KMP演算法巧妙的消除了指針i的回溯問題,只需確定下次匹配j的位置即可,使得問題的復雜度由O(mn)下降到O(m+n)。
在KMP演算法中,為了確定在匹配不成功時,下次匹配時j的位置,引入了next[]數組,next[j]的值表示P[0...j-1]中最長後綴的長度等於相同字元序列的前綴。
對於next[]數組的定義如下:
1) next[j] = -1 j = 0
2) next[j] = max(k): 0<k<j P[0...k-1]=P[j-k,j-1]
3) next[j] = 0 其他
如:
P a b a b a
j 0 1 2 3 4
next -1 0 0 1 2
即next[j]=k>0時,表示P[0...k-1]=P[j-k,j-1]
因此KMP演算法的思想就是:在匹配過程稱,若發生不匹配的情況,如果next[j]>=0,則目標串的指針i不變,將模式串的指針j移動到next[j]的位置繼續進行匹配;若next[j]=-1,則將i右移1位,並將j置0,繼續進行比較。