如何實(shí)作C#中的KMP演算法
Sep 19, 2023 pm 01:31 PM
如何實(shí)作C#中的KMP演算法
KMP（Knuth-Morris-Pratt）演算法，是一種高效的字串比對(duì)演算法，用於在文字串中尋找模式串的位置。它的核心思想是利用已匹配的部分訊息，避免不必要的比較。
實(shí)作KMP演算法的關(guān)鍵是建立一個(gè)部分匹配表（Partial Match Table），也叫做next陣列。這個(gè)陣列記錄了模式字串中每個(gè)前綴子字串的最長(zhǎng)可匹配後綴子字串的長(zhǎng)度。
下面是C#中實(shí)作KMP演算法的具體步驟與程式碼範(fàn)例：
步驟一：建構(gòu)部分符合表
- 定義一個(gè)大小為模式串長(zhǎng)的整數(shù)陣列next，並初始化next[0] = -1。
- 定義兩個(gè)指標(biāo) i 和 j，初始值分別為 0 和 -1。
- 判斷i 是否達(dá)到模式字串的結(jié)尾，若沒(méi)有則執(zhí)行下列步驟：
a. 若j 等於-1 或目前字元和指標(biāo)j 對(duì)應(yīng)的字元相等，則i 和j 同時(shí)後移，並將next[i] = j。
b. 否則，將指標(biāo) j 移到 next[j] 的位置，繼續(xù)進(jìn)行比對(duì)。 - 傳回建立好的部分符合表 next。
以下是如何實(shí)現(xiàn)上述步驟的程式碼：
private int[] BuildNext(string pattern)
{
int[] next = new int[pattern.Length];
next[0] = -1;
int i = 0, j = -1;
while (i < pattern.Length - 1)
{
if (j == -1 || pattern[i] == pattern[j])
{
i++;
j++;
next[i] = j;
}
else
{
j = next[j];
}
}
return next;
}步驟二：使用部分匹配表進(jìn)行匹配
- 定義兩個(gè)指標(biāo)i 和j ，分別指向文字串和模式串的起始位置。
- 判斷 i 和 j 是否達(dá)到結(jié)尾，若沒(méi)有則執(zhí)行下列步驟：
a. 若 j 等於 -1 或目前字元和指標(biāo) j 對(duì)應(yīng)的字元相等，則 i 和 j 同時(shí)後移。
b. 否則，將指標(biāo) j 移到 next[j] 的位置，繼續(xù)進(jìn)行比對(duì)。 - 若指標(biāo) j 指向模式字串的結(jié)尾，表示符合成功，傳回起始位置在文字字串中的索引。
- 若符合失敗，則回傳 -1。
以下是如何實(shí)現(xiàn)上述步驟的程式碼：
private int KMP(string text, string pattern)
{
int[] next = BuildNext(pattern);
int i = 0, j = 0;
while (i < text.Length && j < pattern.Length)
{
if (j == -1 || text[i] == pattern[j])
{
i++;
j++;
}
else
{
j = next[j];
}
}
if (j == pattern.Length)
{
return i - j;
}
return -1;
}透過(guò)呼叫 KMP 方法，並傳入文字串和模式串，即可獲得匹配結(jié)果。
以上就是如何在C#中實(shí)作KMP演算法的步驟和程式碼範(fàn)例。透過(guò)利用部分匹配表，KMP演算法能夠有效地提高字串匹配的效率，特別是在處理大文本串和長(zhǎng)模式字串時(shí)，具有較好的效能表現(xiàn)。
以上是如何實(shí)作C#中的KMP演算法的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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