字符串匹配算法之————KMP算法

上一篇中讲到暴力法字符串匹配算法，但是暴力法明显存在这样一个问题：一次只移动一个字符。但实际上，针对不同的匹配情况，每次移动的间隔可以更大，没有必要每次只是移动一位：

关于KMP算法的描述，推荐一篇博客:https://blog.csdn.net/weixin_36604953/article/details/78576637

该博客详细的描述了KMP算法原理。下面的代码实现了KMP算法：

//使用暴力穷举法, KMP算法完成字符串匹配算法 
# include "iostream"
#include"string"
#include"vector"
using namespace std;
vector<int>& BFmatch(string & , string & , vector<int>&);
vector<int>& KMPStrMatch(string &, string &, vector<int>&);
void ShowPos(vector<int>& );
int main()
{
    string ModelStr, SonStr;
    vector<int> pos;
    cout << "请输入待匹配字符串：";
    cin >> ModelStr ;
    cout << endl;
    cout << "请输入子字符串：";
    cin >> SonStr;
    cout << endl;
    //BFmatch(ModelStr, SonStr, pos);
    KMPStrMatch(ModelStr, SonStr, pos);
    ShowPos(pos);
    system("pause");
}
vector<int>& BFmatch(string & ModelStr, string & SonStr,vector<int>& pos)
{
    for (int i = 0; i < ModelStr.size(); i++)
    {
        int k = 0;
        for (int j = i; k < SonStr.size(); j++, k++)
        {
            if (SonStr[k] == ModelStr[j])
                continue;
            else
                break;
        }
        if (k == SonStr.size())
            pos.push_back(i);
    }
    return pos;
}
void ShowPos(vector<int>& pos)
{
    if (pos.size() != 0)
    {
        cout << "the first position of MatchingStr:";
        for (int i = 0; i < pos.size(); i++)
        {
            cout << pos[i] << "	";
        }
        cout << endl;
    }
    else
        cout << "no such string!" << endl;
}
vector<int>& KMPStrMatch(string & ModelStr, string & SonStr, vector<int>& pos)
{
    string ComStr;
    string tmp1, tmp2;
    int j = 0, i = 0, len = 0;;
    while(j< (ModelStr.size()- SonStr.size()+1))
    {
        if (ModelStr[j] != SonStr[0])
        {
            j++;
            continue;//首位不匹配直接加1
        }
        else
        {
            while ((j< ModelStr.size())&&(ModelStr[j] == SonStr[i]))//&&前面的约束条件保证了不会发生内存越界
            {
                j++;
                i++;
            }
            if (i == SonStr.size())
                pos.push_back(j - SonStr.size());
            j = j - i;
            ComStr = SonStr.substr(0, i - 1);
            for (int q = 1; q < ComStr.size(); q++)
            {
                tmp1=ComStr.substr(q, ComStr.size() - 1);
                tmp2=ComStr.substr(0, ComStr.size() - 1 - q);
                if (tmp1 == tmp2)
                    len++;
            }
            j = j + i-len;
            i = 0;
            len = 0;
        }
    }
    return pos;
}

总之，KMP的核心思想在于：通过部分匹配字符串的长度来决定待匹配字符串的移动长度，而不是每次只是移动一位。