Java实现KMP字符串匹配算法

了解kmp算法，先看以下几个概念

部分匹配表：

        

看着这肯定一脸懵逼，没办法，如果看不懂建议先找找资料

前缀和后缀的概念：

 

如果仔细阅读上面的图相信大家已经理解部分匹配表和搜索词的概念了

package dataStruct.常用算法;

import java.util.Arrays;

/*
KEP算法————用来解决模式串在文本串中最早出现位置的算法

 */
public class KMP算法解决字符串出现问题 {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "BBC ABCDAB ABCDABCDABDC";
        String str2 = "ABCDABD";
        int[] next = kmpNext(str2);
        System.out.println(str2+"的部分匹配表："+Arrays.toString(next));
        int index = kmpSearch(str1, str2, next);
        System.out.println(index);
    }
    //编写一个获取字串部分匹配表的方法
    public static int[] kmpNext(String str){
        //创建一个和字符串等长度的数组，用来存放部分匹配表
        int[] next = new int[str.length()];
        next[0] = 0;//因为只有一个元素时，前缀为空，后缀也为空，所以长度为0
        //循环寻找前缀和后缀匹配的字符下标
        for (int i = 1,j = 0; i < str.length(); i++) {
            //当str.charAt(i) != str.charAt(j),并且j > 0时，j = next[j-1];,直到str.charAt(i) == str.charAt(j)
            while (j > 0 && str.charAt(i) != str.charAt(j)){
                j = next[j-1];
            }
            //假如只有两个元素，i=1，j=0，第一个元素和第二个元素匹配，则匹配表为[0,1],比如AA
            /*假如有三个元素ABA，
            从A开始考虑，A的前后缀都为空，所以next[0] = 0;
            考虑AB，前缀A，后缀B，没有共同字串，所以next[1] = 0;
            考虑ABA，前缀A，AB，后缀BA，A，有一个共同字串，并且长度为1，所以next[2] = 1;
            所以ABA的部分匹配表next={0,0,1}
             */
            if (str.charAt(i) == str.charAt(j)){
                j++;
            }
            next[i] = j;
        }
        return next;
    }
    //写出kmp的搜索算法

    /**
     *
     * @param str1 源字符串
     * @param str2 子串
     * @param next 部分匹配表
     * @return 如果没有匹配返回-1，否则返回第一个匹配的位置
     */
    public static int kmpSearch(String str1,String str2,int[] next){
        //遍历str1
        for (int i = 0,j= 0; i < str1.length(); i++) {
            //如果不匹配，则采用部分匹配表，重置i的位置，避免暴力匹配
            while (j > 0 && str1.charAt(i) != str2.charAt(j)){
                j = next[j-1];
            }
            if (str1.charAt(i) == str2.charAt(j)){
                j++;//如果str1和 str2匹配，则str2的下拨啊加1
            }
            if(j == str2.length()){
                return i-j+1;
            }
        }
        return -1;
    }
}