kmpjava_KMP算法的JAVA实现
什么是KMP算法
Knuth-Morris-Pratt算法(简称KMP)是常⽤的字符串匹配算法之⼀。
假设现在有⼀个模式串a="ABACABAD"和⼀个主串b="BBC ABACABACABAD ABCDABDE"，要判断主串b是否包含模式串a，如果包含，则返回出模式串在主串的位置下标。
易知使⽤暴⼒匹配算法的时间复杂度为O(m*n)，其中m和n为模式串和主串的长度。⽽使⽤KMP算法，则能在线性时间O(m+n)中完成匹配⼯作。
KMP算法实现逻辑
使⽤暴⼒匹配算法时，每次不匹配，都需要从主串下⼀个位置从头匹配⼀次模式串，这种回溯⼯作，导
致效率低下。KMP算法核⼼思想是充分利⽤上次不匹配时的计算结果，避免"⼀切重新开始"的计算⼯作。
以下通过⼀个简单的例⼦进⾏说明：
1、⾸先，使⽤主串的第⼀位与模式串的第⼀位进⾏⽐较，如果不同，则将主串的第⼆位与模式串的第⼀位进⾏⽐较，以此类推。
⽐较主串第⼀位与模式串第⼀位的字符
⽐较主串第⼆位与模式串第⼀位的字符
2、直到主串有⼀个字符与模式串的第⼀位相同，则⽐较主串下⼀个位置的字符，是否与模式串的第⼆位相同，以此类推。
主串中的字符匹配到模式串的第⼀位字符
⽐较主串的下⼀个字符与模式串的第⼆位字
符
3、当匹配到某个位置，主串与模式串的字符不同时，此时不直接从主串下⼀个位置，再从头逐个⽐较。因为在⽐较过程中，我们可以知道两个细节：
(1)模式串的前⾯部分的字符串内容是与主串的部分字符是相同的。
(2)在该模式串"ABACABAD"中，下标0~2的字符是与下标4~6的字符是相同的。
因此，我们直接使⽤下标位置为3的字符与主串进⾏⽐较，这样就能⼤⼤提⾼效率了。
主串字符C与模式串D不匹配
模式串下标0~2的字符是与下标4~6的字符相同，因
此也与主串的前三个位置的字符是匹配的
不重头开始⽐较，⽽是⽐较模式串下标3的字符与主
串中的字符是否相同
4、以此类推，直到匹配到模式串的最后⼀位，或者扫描完主串。
匹配到模式串的最后⼀位
部分匹配表
在匹配步骤3中，其实利⽤了模式串本⾝字符的组合顺序信息，在KMP算法中，我们需要将该字符组合顺序信息记录起来，称之为"部分匹配表"。喝米酒的好处与坏处>贫血吃什么水果好
"部分匹配表"是如何产⽣的呢？⾸先，要了解两个概念："前缀"和"后缀"。 "前缀"指除了最后⼀个字符，⼀个字符串的全部头部组合,"后缀"指除了第⼀个字符，⼀个字符串的全部尾部组合。
例如字符串a="ABCAB"，前缀字符串集合为[A, AB, ABC,ABCA]，后缀字符串集合为[B, AB, CAB,BCAB]，可以看到前缀和后缀有相同的⼦串[AB]。
部分匹配值，其实就是计算出下标在0~i的⼦字符串中(i<=a.length)，前缀与后缀最长相同⼦串的长度。"部分匹配表"计算规则可参考阮⼀峰⽼师的⽇志“字符串匹配的KMP算法”。
我们根据这个规则，可计算模式串a="ABACABAD"的部分匹配表，如下：
KMP算法的JAVA 代码实现
1.计算部分匹配值。public static int[] kmpnext(String dest){
int[] next = new int[dest.length()];
贺卡的图片next[0] = 0;
for(int i = 1,j = 0; i
while(j > 0 && dest.charAt(j) != dest.charAt(i)){
j = next[j - 1];
}
if(dest.charAt(i) == dest.charAt(j)){
j++;
}
next[i] = j;
}
return next;
}
代码说明：
1)声明部分匹配表数组，⽤于存储匹配值。
2)当字符串为空字符串str=""，没有前后缀字符串，因此最长匹配值为0，next[0] = 0。
3)循环字符串，计算出下标在0~i的字符串的部分匹配表，i初始化为1。j⽤于记录前缀与后缀最长相同⼦串的长度。
(a) 如果在0~i的⼦字符串，j=0，并且dest.charAt(j) != dest.charAt(i)时，表⽰在0~i这⼀段中，前后缀字符串集合中没有相同字符串，因此next[i]=j(即next[i]=0)。
(b) 如果在0~i的⼦字符串，j=0，dest.charAt(j) == dest.charAt(i)时，表⽰在0~i这⼀段中，前后缀字符串集合中有⼀个字符串相同，因此j++;next[i]=j;(即next[i]=1)。
(c) 如果在0~i的⼦字符串，dest.charAt(j) ==
dest.charAt(i)时，如果j>0，则表⽰上⼀轮⽐较，在0~i-1的⼦字符串中，前缀与后缀有相同⼦串。因此在0~i这⼀段中，前缀与后缀也有相同⼦串，并且最长的共有字符串长度为j++。因此j++;next[i]=j。
(d) 如果在0~i的⼦字符串，j>0，dest.charAt(j) !=
dest.charAt(i)时，则表⽰上⼀轮⽐较时，字符串[0~j-1]是字符串[0~i-1]中，前后缀的最长相同字符串，如果我们找到在字符串[0~j-1]中的最长前后缀相同字符串(记作maxComStr)，继续⽐较maxComStr下⼀位与dest.charAt(i)，则能减少⽐较次数。通过部分匹配表中可见，next[j-1]为[0~j-1]中前后缀最长相同字符串的长度，我们也可以理解为是最长相同字符串下⼀个字符的下标，因此j=next[j-1]，举例说明：
dest.charAt(j) != dest.charAt(i)
字符串[0~j-1]中，前缀字符串集合为[A,AB]，后缀字符串集合为[A,BA]，最长共
有元素为A,j=next[j-1]，则j移动到了该最长前缀字符串下⼀位
继续⽐较该最长前缀字符串下⼀位与dest.charAt(i)
2.⽐较模式串和主串。public static int kmp(String str, String dest){
//1.⾸先计算出部分匹配表
int[] next = kmpnext(dest);
//2.查找匹配位置
for(int i = 0, j = 0; i
while(j > 0 && str.charAt(i) != dest.charAt(j)){
j = next[j-1];
}
if(str.charAt(i) == dest.charAt(j)){
j++;
}
if(j == dest.length()){
return i-j+1;
}
}
return -1;
}
代码说明：
1)计算部分匹配表。
2)j为模式串a下标，i为主串b下标。循环主串，查找匹配位置。
(1) 如果j=0，并且str.charAt(i) != dest.charAt(j)时，则移动主串下标位置，⽐较主串下⼀位字符是否与模式串第⼀位字符相同。
(2) 如果str.charAt(i) == dest.charAt(j)时，则同时移动主串下标位置和模式串下标位置，依次⽐较下⼀位。
三走活动(3) 如果⽐较到模式串某个位置(j>0)，str.charAt(i) !=
dest.charAt(j)时，则根据部分匹配表，移动到[0~j-1]字符串的前后缀最长相同字符串的后⼀位，继续进⾏⽐较。如在该模式串dest
="ABACABAD"中，当j=7时，dest.charAt(7)与主串的字符不同。⽽dest[0~6]这部分字符串是与主串str[i-6~i-1]匹配的，dest[0~2]字符是与dest[4~6]的字符是相同的，由此可以推断出dest[0~2]的字符也与主串str[i-3~i-1]的字符是相同的。通过部分匹配表中可
见，next[j-1]为前后缀最长相同字符串的长度，我们也可以理解为是最长相同字符串下⼀个字符的下标，因此j=next[j-1]。
(4) 当j == dest.length()时，表明完成模式串的⽐较，返回匹配起始位置(i-j+1)。
完整代码如下：public class Kmp {
public static void main(String[] args){
String a = "ABACABAD";
String b = "BBC ABACABACABAD ABCDABDE";
int result = kmp(b, a);
//打印结果：和字符串获得匹配的位置 System.out.println("resultPosion:"+result); }
/** * KMP 匹配 */
public static int kmp(String str, String dest){
除字开头的成语//1.⾸先计算出 部分匹配表 int[] next = kmpnext(dest);
System.out.println("next ="+String(next));
//2.查找匹配位置 for(int i = 0, j = 0; i
while(j > 0 && str.charAt(i) != dest.charAt(j)){
j = next[j-1];
}
if(str.charAt(i) == dest.charAt(j)){
j++;
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}
if(j == dest.length()){
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return i-j+1;
}
}
return -1;
}
/** * 计算部分匹配表 */
public static int[] kmpnext(String dest){
int[] next = new int[dest.length()];
next[0] = 0;磨擦
for(int i = 1,j = 0; i
while(j > 0 && dest.charAt(j) != dest.charAt(i)){
j = next[j - 1];
}
if(dest.charAt(i) == dest.charAt(j)){
j++;
}
next[i] = j;
