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先聲明,本人菜鳥一個,寫博客是為了記錄學(xué)習(xí)的過程,以及自己的理解和心得,可能有的地方寫的不好,希望大神指出。。。
拋出問題
給定一個文本串test_str(被匹配的字符串)和模式串pat_str(需要從文本串中匹配的字符串),從文本串test_str中找出模式串pat_str第一次出現(xiàn)的位置,沒有的話返回 -1
暴力方式
在說kmp之前,我們先來講下“暴力方式“,也就是說我們最原始的方法?!?/p>
text_str = 'asdabcdace' pat_str = 'abcdace' def str_match(text_str,pat_str): for i in range(0,len(text_str)): j = 1 while j < len(pat_str): if text_str[i:i+j] != pat_str[0:j]: #從text_str第i個字符開始,看匹配是否成功 break #匹配失敗,直接跳出循環(huán),i+1,繼續(xù)從第一個字符匹配 j += 1 #匹配成功就繼續(xù)匹配下一個字符,知道pat_str每個字符都匹配完 if j == len(pat_str): return i return -1 print(str_match(text_str,pat_str))
之所以稱之為暴力解法,就是因為每次匹配失敗之后就將模式串,向后移動一位,從頭開始匹配,一直循環(huán)下去。造成時間復(fù)雜度高,kmp也就是優(yōu)化這個地方,每一次匹配失敗,下次移動的距離next值
KMP
如果讓我完全給你講懂kmp算法可能不太容易,我只能大致粗略的將下它的一步步實現(xiàn)。我認(rèn)為就一個重點,
如何求出模式串每個字符對應(yīng)的next值
因為可能,每一次匹配失敗的長度的字符不一樣,也就對應(yīng)每次移動的距離不一樣,那我們?nèi)绾吻竺總€字符對應(yīng)的next值,這就引出了另一個概念
最大前綴和最大后綴
假定最大前綴=最大后綴,長度為k 那么第i位字符,對應(yīng)的next值就為k+1,一次循環(huán)就能求出每個字符的next值
代碼實現(xiàn)
#求字符串的next值 text_str = 'asdabcdace' pat_str = 'abcdace' #得到字符對應(yīng)的next值 def str_next(s): #前兩個字符默認(rèn)等于1 next = [1,1] for x in range(2,len(s)): next.append(str_max_prx(s,x,next[x-1]-1) + 1) return next #參數(shù) s字符串,匹配進行到的位置,下次開始匹配的位置 def str_max_prx(s,x,last_value): next = 0 for i in range(last_value,x): if s[0:i] == s[x-i:x]: next = i return next def str_match(s,m): next = str_next(s) i=0 s_len = len(s) m_len = len(m) while i <= m_len: flag = True #標(biāo)志位,用來判斷是否匹配成功 index = 1 while index <= s_len: if m[i:i + index] != s[0:index]: i = i + next[index] flag = False break else: index += 1 if flag: break if i >= m_len: i = -1 return i res = str_match(pat_str,text_str) print(res)
代碼就是這樣,很多東西可能還需要自己理解。我記個筆記,為之后方便查找,希望對你能有幫助。也希望大家多多支持億速云。
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