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kmpjava

发布时间: 2022-09-01 19:38:36

java kmp算法中的 kmp 是什么意思

kmp算法
一种改进的字符串匹配算法,由D.E.Knuth与V.R.Pratt和J.H.Morris同时发现,因此人们称它为克努特——莫里斯——普拉特操作(简称KMP算法)。
完全掌握KMP算法思想
学过数据结构的人,都对KMP算法印象颇深。尤其是新手,更是难以理解其涵义,搞得一头雾水。今天我们就来面对它,不将它彻底搞懂,誓不罢休。
如今,大伙基本上都用严蔚敏老师的书,那我就以此来讲解KMP算法。(小弟正在备战考研,为了节省时间,很多课本上的话我都在此省略了,以后一定补上。)
严老的《数据结构》79页讲了基本的匹配方法,这是基础。先把这个搞懂了。
80页在讲KMP算法的开始先举了个例子,让我们对KMP的基本思想有了最初的认识。目的在于指出“由此,在整个匹配的过程中,i指针没有回溯,”。
我们继续往下看:
现在讨论一般情况。
假设 主串:s: ‘s(1) s(2) s(3) ……s(n)’ ; 模式串 :p: ‘p(1) p(2) p(3)…..p(m)’
把课本上的这一段看完后,继续
现在我们假设 主串第i个字符与模式串的第j(j<=m)个字符‘失配’后,主串第i个字符与模式串的第k(k<j)个字符继续比较
此时,s(i)≠p(j), 有
主串: S(1)…… s(i-j+1)…… s(i-1) s(i) ………….
|| (相配) || ≠(失配)
匹配串: P(1) ……. p(j-1) p(j)
由此,我们得到关系式
‘p(1) p(2) p(3)…..p(j-1)’ = ’ s(i-j+1)……s(i-1)’
由于s(i)≠p(j),接下来s(i)将与p(k)继续比较,则模式串中的前(k-1)个字符的子串必须满足下列关系式,并且不可能存在 k’>k 满足下列关系式:(k<j),
‘p(1) p(2) p(3)…..p(k-1)’ = ’ s(i-k+1)s(i-k+2)……s(i-1)’
即:
主串: S(1)……s(i-k +1) s(i-k +2) ……s(i-1) s(i) ………….
|| (相配) || || ?(有待比较)
匹配串: P(1) p(2) …… p(k-1) p(k)
现在我们把前面总结的关系综合一下
有:
S(1)…s(i-j +1)… s(i-k +1) s(i-k +2) …… s(i-1) s(i) ……
|| (相配) || || || ≠(失配)
P(1) ……p(j-k+1) p(j-k+2) ….... p(j-1) p(j)
|| (相配) || || ?(有待比较)
P(1) p(2) ……. p(k-1) p(k)
由上,我们得到关系:
‘p(1) p(2) p(3)…..p(k-1)’ = ’ s(j-k+1)s(j-k+2)……s(j-1)’
接下来看“反之,若模式串中存在满足式(4-4)。。。。。。。”这一段。看完这一段,如果下面的看不懂就不要看了。直接去看那个next函数的源程序。(伪代码)
K 是和next有关系的,不过在最初看的时候,你不要太追究k到底是多少,至于next值是怎么求出来的,我教你怎么学会。
课本83页不是有个例子吗?就是 图4.6
你照着源程序,看着那个例子慢慢的推出它来。看看你做的是不是和课本上正确的next值一样。
然后找几道练习题好好练练,一定要做熟练了。现在你的脑子里已经有那个next算法的初步思想了,再回去看它是怎么推出来的,如果还看不懂,就继续做练习,做完练习再看。相信自己!!!
附:
KMP算法查找串S中含串P的个数count
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <vector>
using namespace std;
inline void NEXT(const string& T,vector<int>& next)
{
//按模式串生成vector,next(T.size())
next[0]=-1;
for(int i=1;i<T.size();i++ ){
int j=next[i-1];
while(T!=T[j+1]&& j>=0 )
j=next[j] ; //递推计算
if(T==T[j+1])next=j+1;
else next=0; //
}
}
inline string::size_type COUNT_KMP(const string& S,
const string& T)
{
//利用模式串T的next函数求T在主串S中的个数count的KMP算法
//其中T非空,
vector<int> next(T.size());
NEXT(T,next);
string::size_type index,count=0;
for(index=0;index<S.size();++index){
int pos=0;
string::size_type iter=index;
while(pos<T.size() && iter<S.size()){
if(S[iter]==T[pos]){
++iter;++pos;
}
else{
if(pos==0)++iter;
else pos=next[pos-1]+1;
}
}//while end
if(pos==T.size()&&(iter-index)==T.size())++count;
} //for end
return count;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
string S="";
string T="ab";
string::size_type count=COUNT_KMP(S,T);
cout<<count<<endl;
system("PAUSE");
return 0;
}
补上个Pascal的KMP算法源码
PROGRAM Impl_KMP;
USES
CRT;
CONST
MAX_STRLEN = 255;
VAR
next : array [ 1 .. MAX_STRLEN ] of integer;
str_s, str_t : string;
int_i : integer;
Procere get_nexst( t : string );
Var
j, k : integer;
Begin
j := 1; k := 0;
while j < Length(t) do
begin
if ( k = 0 ) or ( t[j] = t[k] ) then
begin
j := j + 1; k := k + 1;
next[j] := k;
end
else k := next[k];
end;
End;
Function index( s : string; t : string ) : integer;
Var
i, j : integer;
Begin
get_next(t);
index := 0;
i := 1; j := 1;
while ( i <= Length(s) ) and ( j <= Length(t) ) do
begin
if ( j = 0 ) or ( s = t[j] ) then
begin
i := i + 1; j := j + 1;
end
else j := next[j];
if j > Length(t) then index := i - Length(t);
end;
End;
BEGIN
ClrScr;
Write(s = );
Readln(str_s);
Write(t = );
Readln(str_t);
int_i := index( str_s, str_t );
if int_i <> 0 then
begin
Writeln( Found , str_t, in , str_s, at , int_i, . );
end
else
Writeln( Cannot find , str_t, in , str_s, . );
END.
index函数用于模式匹配,t是模式串,s是原串。返回模式串的位置,找不到则返回0

不再赘述算法原理,下面是两个函数,已经通过测试,可以直接用。

private int[] get_nextval(String t) {
int len = t.length();
int i = 0;
int j = -1;
int next[] = new int[len];
while (i < len - 1) {
if (j == -1 || (t.charAt(i) == (t.charAt(j)))) {
i++;
j++;
if (t.charAt(i) != (t.charAt(j))) {
next[i] = (j + 1);
} else {
next[i] = next[j];
}
} else {
j = (next[j] - 1);
}
}
return next;
}

private int index_KMP(String s, String t, int[] next) {
int i = 0;
int j = 0;
while (i < s.length() - 1 && j < t.length() - 1) {
if (j == 0 || (s.charAt(i) == t.charAt(j))) {
i++;
j++;
} else
j = (next[j] - 1);
}
if (j > t.length() - 2) {
return (i - t.length() + 1);
} else
return -1;
}

❷ java字符串最大长度

1.String内部是以char数组的形式存储,数组的长度是int类型,那么String允许的最大长度就是Integer.MAX_VALUE了,2147483647;
又由于java中的字符是以16位存储的,因此大概需要4GB的内存才能存储最大长度的字符串。所以,发送xml批量的需要在oracle数据库中用clob类型,而在java 端可以用String;

2. ResultSet rs = st.executeQuery("select CLOBATTR from TESTCLOB where ID=1");
if (rs.next())
{
java.sql.Clob clob = rs.getClob("CLOBATTR");
inStream = clob.getCharacterStream();
char[] c = new char[(int) clob.length()];
inStream.read(c);
//data是读出并需要返回的数据,类型是String
data = new String(c);
inStream.close();
}
inStream.close();
con.commit();

❸ KMP算法详细代码

private int KMP(String inText, String inMode)
{
if (inText.Length < inMode.Length)
{
return -1;
}

int[] arrNext = new int[inMode.Length + 1];
this.Next(inMode, arrNext);
int i, j; // i是主串游标 j是模式串游标
for (i = j = 0; i < inText.Length && j < inMode.Length; )
{
if (j == -1 || // 模式串游标已经回退到第一个位置
inText[i] == inMode[j]) // 当前字符匹配成功
{ // 满足以上两种情况时两个游标都要向前进一步
++i;
++j;
}
else // 匹配不成功,模式串游标回退到当前字符的arrNext值
{
j = arrNext[j];
}
}
if (j >= inMode.Length)
{
return i - inMode.Length;
}
else
{
return -1;
}

}

private void Next(String inMode, int[] arrNext)
{
arrNext[0] = -1;
for (int i = 0, j = -1; i < inMode.Length; )
{ // i是主串游标 j是模式串的游标
if (j == -1 || // 如果模式串游标已经回退到第一个字符
inMode[i] == inMode[j]) // 如果匹配成功
{ // 两个游标都向前走一步
++i;
++j;
arrNext[i] = j; // 存放当前的arrNext值为此时模式串的游标值
}
else // 匹配不成功j就回退到上一个arrNext值
{
j = arrNext[j];
}
}

}

❹ 如何java读取海量中文文本

使用Boyer-Moore算法
或者使用KMP算法
建议使用后者

KMP算法(java)
public class KMP {
/**
* @param args
*/

//计算模式串的next值
public static void getNext(String strModel, int dNext[]){
int i = 0,j = 1;
dNext[1] = 0;
while(j < strModel.length()){
while(i > 0 && strModel.charAt(i) != strModel.charAt(j))//递推
i = dNext[i];
i++;
j++;
if(j == strModel.length())
break;
if(strModel.charAt(j) == strModel.charAt(i))//得出next值
dNext[j] = dNext[i] + 1;
else
dNext[j] = i;
}
}

//利用next值查询子串
public static int getSubString(String strMain, String strModel, int dStart){
int dPos = -1;
int i = dStart;
int j = 1;
int dNext[] = new int[200];
getNext(strModel, dNext);
while(i<strMain.length()){
if(strMain.charAt(i) == strModel.charAt(j)){//当前字符匹配
if(j == (strModel.length()-1)){//查找成功
dPos = i - j + 1;
break;
}
i++;
j++;
}
else{//当前字符不匹配
if(dNext[j] == 0){
i++;
j = 1;
}
else{
j = dNext[j];
}
}
}
return dPos;
}

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
String strModel = " jlsdjflskjdm";
int[] dNext = new int[20];
getNext(strModel, dNext);
for(int i = 1; i<strModel.length(); i++)
System.out.print(dNext[i] + " ");

String strMain = " ";
System.out.println();
System.out.println(getSubString(strMain, strModel, 1));
}
}

❺ 串的应用kmp算法。求一个字符串在另一个字符串中第一次出现的位置。

KMP.java

源代码为:

package algorithm.kmp;

/**
* KMP算法的Java实现例子与测试、分析
* @author 崔卫兵
* @date 2009-3-25
*/
public class KMP {
/**
* 对子串加以预处理,从而找到匹配失败时子串回退的位置
* 找到匹配失败时的最合适的回退位置,而不是回退到子串的第一个字符,即可提高查找的效率
* 因此为了找到这个合适的位置,先对子串预处理,从而得到一个回退位置的数组
* @param B,待查找子串的char数组
* @return
*/
public static int[] preProcess(char [] B) {
int size = B.length;
int[] P = new int[size];
P[0]=0;
int j=0;
//每循环一次,就会找到一个回退位置
for(int i=1;i<size;i++){
//当找到第一个匹配的字符时,即j>0时才会执行这个循环
//或者说p2中的j++会在p1之前执行(限于第一次执行的条件下)
//p1
while(j>0 && B[j]!=B[i]){
j=P[j];
}
//p2,由此可以看出,只有当子串中含有重复字符时,回退的位置才会被优化
if(B[j]==B[i]){
j++;
}
//找到一个回退位置j,把其放入P[i]中
P[i]=j;
}
return P;
}

/**
* KMP实现
* @param parStr
* @param subStr
* @return
*/
public static void kmp(String parStr, String subStr) {
int subSize = subStr.length();
int parSize = parStr.length();
char[] B = subStr.toCharArray();
char[] A = parStr.toCharArray();
int[] P = preProcess(B);
int j=0;
int k =0;
for(int i=0;i<parSize;i++){
//当找到第一个匹配的字符时,即j>0时才会执行这个循环
//或者说p2中的j++会在p1之前执行(限于第一次执行的条件下)
//p1
while(j>0 && B[j]!=A[i]){
//找到合适的回退位置
j=P[j-1];
}
//p2 找到一个匹配的字符
if(B[j]==A[i]){
j++;
}
//输出匹配结果,并且让比较继续下去
if(j==subSize){
j=P[j-1];
k++;
System.out.printf("Find subString '%s' at %d\n",subStr,i-subSize+1);
}
}
System.out.printf("Totally found %d times for '%s'.\n\n",k,subStr);
}

public static void main(String[] args) {
//回退位置数组为P[0, 0, 0, 0, 0, 0]
kmp("abcdeg, abcdeh, abcdef!这个会匹配1次","abcdef");
//回退位置数组为P[0, 0, 1, 2, 3, 4]
kmp("Test ititi ititit! Test ititit!这个会匹配2次","ititit");
//回退位置数组为P[0, 0, 0]
kmp("测试汉字的匹配,崔卫兵。这个会匹配1次","崔卫兵");
//回退位置数组为P[0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6]
kmp("这个会匹配0次","it1it1it1");
}
}

❻ java String类封装的index方法是用的KMP匹配吗

是采用KMP方式匹配的,这是indexOf的实现代码
public int indexOf(int ch, int fromIndex) {
int max = offset + count;
char v[] = value;

if (fromIndex < 0) {
fromIndex = 0;
} else if (fromIndex >= count) {
// Note: fromIndex might be near -1>>>1.
return -1;
}

int i = offset + fromIndex;
if (ch < Character.MIN_SUPPLEMENTARY_CODE_POINT) {
// handle most cases here (ch is a BMP code point or a
// negative value (invalid code point))
for (; i < max ; i++) {
if (v[i] == ch) {
return i - offset;
}
}
return -1;
}

if (ch <= Character.MAX_CODE_POINT) {
// handle supplementary characters here
char[] surrogates = Character.toChars(ch);
for (; i < max; i++) {
if (v[i] == surrogates[0]) {
if (i + 1 == max) {
break;
}
if (v[i+1] == surrogates[1]) {
return i - offset;
}
}
}
}
return -1;
}

你可以看到是放到一个char数组中一个个匹配的。

❼ Java编程实现字符串的模式匹配

传统的字符串模式匹配算法(也就是BF算法)就是对于主串和模式串双双自左向右,一个一个字符比较,如果不匹配,主串和模式串的位置指针都要回溯。这样的算法时间复杂度为O(n*m),其中n和m分别为串s和串t的长度。

KMP 算法是由Knuth,Morris和Pratt等人共同提出的,所以成为Knuth-Morris-Pratt算法,简称KMP算法。KMP算法是字符串模式匹配中的经典算法。和BF算法相比,KMP算法的不同点是匹配过程中,主串的位置指针不会回溯,这样的结果使得算法时间复杂度只为O(n+m)。

❽ java中String的int indexof(String)方法是用什么算法实现的,是KMP吗

不是KMP算法,自己看看源码就知道了。
至于原因:
KMP对特殊的字符串比较好用 就是自身带有很多重复子串的那种
在字符串不长的情况下 KMP比较耗时

❾ Java查找一个字符串中包含某个字符串的速度最快的方法

用正则,至于快不快,反正我认为很快
import java.util.regex.*;

public class Regex {
public static void main(String[] args) {
String str = "My Heart Will Go On!";
Pattern p = Pattern.compile("Will");
Matcher m = p.matcher(str);
while (m.find()) {
System.out.println("包含这个字符串!");
}
}
}

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