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前面我们谈到了KMP算法,但是讲的还不是很详细。今天我们可以把这个问题讲的稍微详细一点。假设在字符串A中寻找字符串B,其中字符串B的长度为n,字符串A的长度远大于n,在此我们先忽略。
假设现在开始在字符串A中查找,并且假设双方在第p个字符的时候发现查找出错了,也就是下面的情况:
/*
* A: A1 A2 A3 A4 ... Ap ............
* B: B1 B2 B3 B4 ... Bp ...Bn
* (p)
*/
/*
* A: A1 A2 A3 A4 ... Ap ............
* B: B1 B2 B3 B4 ... Bp ...Bn
* (p)
*/
那么这时候,A有什么选择呢?它可以左移1位,用A2~A(p-1)比较B1~B(p-2),然后再用A(p)~A(n+1)比较B(p-1)~B(n)位;或者左移2位,用A3~A(p-1)比较B1~B(p-3),然后再用A(p)~A(n+2)比较B(p-2)~B(n)位; 依次类推,直到左移(p-2)位,用A(p-1)比较B(1),然后再用A(p)~A(p+n-2)比较B(2)~B(n)位。
不知道细心的朋友们发现什么规律没?因为A和B在前面(p-1)个数据是相等的,所以上面的计算其实可以这样看:用A2~A(p-1)比较B1~B(p-2),实际上就是B2~B(p-1)比较B1~B(p-2); 用A3~A(p-1)比较B1~B(p-3),实际上就是B3~B(p-1)比较B1~B(p-3);最后直到B(p)和B(1)两者相比较。既然这些数据都是B自身的数据,所以当然我们可以提前把这些结果都算出来的。
那么这么多的选择,我们应该左移多少位呢?
其实判断很简单。假设我们左移1位,发现A2~A(p-1)的结果和B1~B(p-2)是一致的,那么两者可以直接从第(p-1)位开始比较了; 如果不成功呢,那么只能左移2位,并判断A2~A(p-1)和B1~B(p-2)的比较结果了,......,这样以此类推进行比较。如果不幸发现所有的数据都不能比较成功呢,那么只能从头再来,从第1位数据依次进行比较了。
不知道讲清楚了没,还没有明白的朋友可以看看下面的代码:
int calculate_for_special_index(char str[], int index)
{
int loop;
int value;
value = 0;
for(loop = 1; loop < index; loop ++){
if(!strncmp(&str[loop], str, (index - loop))){
value = index - loop;
break;
}
}
return (value == 0) 1 : (index - value);
}
void calculate_for_max_positon(char str[], int len, int data[])
{
int index;
for(index = 0; index < len; index++)
data[index] = calculate_for_special_index(str, index);
}
int calculate_for_special_index(char str[], int index)
{
int loop;
int value;
value = 0;
for(loop = 1; loop < index; loop ++){
if(!strncmp(&str[loop], str, (index - loop))){
value = index - loop;
break;
}
}
return (value == 0) 1 : (index - value);
}
void calculate_for_max_positon(char str[], int len, int data[])
{
int index;
for(index = 0; index < len; index++)
data[index] = calculate_for_special_index(str, index);
}
当然,上面当然都是为了计算在索引n比较失败的时候,判断此时字符应该向左移动多少位。
char* strstr_kmp(const char* str, char* data)
{
int index;
int len;
int value;
int* pData;
if(NULL == str || NULL == str)
return NULL;
len = strlen(data);
pData = (int*)malloc(len * sizeof(int));
memset(pData, 0, len * sizeof(int));
calculate_for_max_positon((char*)str, len, pData);
index = 0;
while(*str && ((int)strlen(str) >= len)){
for(; index < len; index ++){
if(str[index] != data[index])
break;
}
if(index == len){
free(pData);
return (char*) str;
}
value = pData[index];
str += value;
if(value == 1)
index = 0;
else
index = index -value;
}
free(pData);
return NULL;
}
char* strstr_kmp(const char* str, char* data)
{
int index;
int len;
int value;
int* pData;
if(NULL == str || NULL == str)
return NULL;
len = strlen(data);
pData = (int*)malloc(len * sizeof(int));
memset(pData, 0, len * sizeof(int));
calculate_for_max_positon((char*)str, len, pData);
index = 0;
while(*str && ((int)strlen(str) >= len)){
for(; index < len; index ++){
if(str[index] != data[index])
break;
}
if(index == len){
free(pData);
return (char*) str;
}
valu