什么是模式匹配、常见模式匹配算法及C/C++/Java代码 详见：https://blog.csdn.net/kjcxmx/article/details/82348917
KMP算法是什么？
先看看某度的解释。。
KMP算法是一种改进的字符串匹配算法，由D.E.Knuth，J.H.Morris和V.R.Pratt同时发现，因此人们称它为克努特——莫里斯——普拉特操作（简称KMP算法）。KMP算法的关键是利用匹配失败后的信息，尽量减少模式串与主串的匹配次数以达到快速匹配的目的。具体实现就是实现一个next()函数，函数本身包含了模式串的局部匹配信息。时间复杂度O(m+n)。
KMP算法的核心，也就是为什么可以如此的高效？关键就在于它Next数组的存在，有了Next数组就好比有一个滑动窗口，这样就避免了在匹配过程的主串中元素下标 i 不会发生回溯，也就是比较过程中的 i 始终是增加或不变的，这样就使得时间复杂度降低了，效率大大提高。
如下例子：主串T为“BABABCAB”，模式串S为“ABCA”。
A、见下图KMP.1开始进行Next数组的计算，首先把模式串S进行标号。（下面的例子中下标是从0开始的）
B、见下图KMP.2中，分别写出每个字串的对应前缀，（当然也可以不写出，熟悉之后直接计算即可）,最后一行也就是5号“A”对应的前缀为整个模式串。
C、见下图KMP.3分别对各个子串的前后缀比较，算出最长字串的长度，写在对应左侧。如下文字分析
第一行，只有一个字符“A”，没有前缀和后缀（前缀和后缀不能为串本身），所以为0
第二行，串为“A B”，前缀为“A”，后缀为“B”，不匹配（一致），所以为0
第三行，串为“A B A”，前缀为“A”和“A B”，后缀为“A”和“B A”，最大匹配长度为“A”=="A"，所以为1
第四行，串为“A B A B”，前缀为“A”和“A B”和“ABA”，后缀为“B”和“A B”和“BAB”，最大匹配长度为“A B”=="AＢ"，所以为２
第五行，串为“A B AＢＣ”，前缀为“A”和“A B”和“ABA”和“ABAB”，后缀为“Ｃ”和“B AＢＣ”和“ＡＢＣ”和“BC”均不匹配，所以为０
第六行，串为“A B AＢＣＡ”，前缀为“A”和“A B”和“ＡＢＡ”和“ＡＢＡＢ”和“ＡＢＡＢＣ”，后缀为“Ａ”和“ＣＡ”和“ＢＣＡ”和“ＡＢＣＡ”和“ＢＡＢＣＡ”，最大匹配长度为“A”=="A"，所以为1
| 子串 | Ａ | ＡＢ | ＡＢＡ | ＡＢＡＢ | ＡＢＡＢＣ | ＡＢＡＢＣＡ |
| 前缀 | Ａ | Ａ、Ｂ、ＡＢ | Ａ、ＡＢ、ＡＢＡ | Ａ、ＡＢ、ＡＢＡ、ＡＢＡＢ | Ａ、ＡＢ、ＡＢＡ、ＡＢＡＢ、ＡＢＡＢＣ | |
| 后缀 | Ｂ | Ｂ、Ａ、ＢＡ | Ｂ、ＡＢ、ＢＡＢ | Ｃ、ＢＣ、ＡＢＣ、ＢＡＢＣ | Ａ、ＣＡ、ＢＣＡ、ＡＢＣＡ、ＢＡＢＣＡ | |
| 最大 | Ａ、Ｂ | ＡＢ | Ａ | |||
| 最大长度 | ０ | ０ | １ | ２ | ０ | １ |
D、见下图KMP.４我们得到了一个数列“００１２０１”，并不是我们的Next数组，把这个数列不妨叫做ＭLength，对应写在子串下面。
E、见下图KMP.５我们将ＭLength中最后一个元素即“１”删除，在开头增加一个元素“－１”，然后将整个ＭLength加一，即得到Next数组“０１１２３１”。到此我们便得到了Next数组，下面给出代码
Java代码：
/**
* 获取next数组的值
* @param ps 模式串(匹配串)
* @return
*/
public static int[] getNext(String ps) {
char[] p = ps.toCharArray();
int[] next = new int[p.length];
next[0] = -1;
int j = 0;
int k = -1;
while (j < p.length - 1) {
if (k == -1 || p[j] == p[k]) { //判断是否匹配
next[++j] = ++k;
} else {
k = next[k];
}
}
return next;
}Ｃ／Ｃ＋＋代码：
void GetNext(char* p,int next[]){
int pLen = strlen(p);
next[0] = -1;
int k = -1;
int j = 0;
while (j < pLen - 1) {
if (k == -1 || p[j] == p[k]) { //p[k]表示前缀，p[j]表示后缀
++k;
++j;
next[j] = k;
} else{
k = next[k];
}
}
} 优化KMP算法：
其实上面的方法求Next数组，有一定的缺陷，匹配不成功有时候需要将模式串的ｊ回溯。所以对于已经匹配过的了，就不必再重新回到开头重新匹配了。
A、见下图KMP.６我们将在图KMP.５中修改，新增一行，分为两步给出NextVal数组。首先将第一个元素填为０
- 如果ＭLength［ｊ］！＝Next［ｊ］，则对应的填入Next中的数值
- 如果ＭLength［ｊ］＝＝Next［ｊ］，则对应的填入ｊ－１对应的序号中的Next数值（这句话比较绕，多想想）这里的ｊ是大于１的，即为ｊ＞１.这就解释了为什么首元素置零了。图中标的挺清楚，对应的符号一块看。
给出下面代码：
Java代码：
/**
* 优化后的获取next数组的值
* @param ps 模式串(匹配串)
* @return
*/
public static int[] getNextVal(String ps) {
char[] p = ps.toCharArray();
int[] next = new int[p.length];
next[0] = -1;
int j = 0;
int k = -1;
while (j < p.length - 1) {
if (k == -1 || p[j] == p[k]) {
if (p[++j] == p[++k]) { //增加了一层判断，当两个字符相等时要跳过，否则赋值为k
next[j] = next[k];
} else {
next[j] = k;
}
} else {
k = next[k];
}
}
return next;
}Ｃ／Ｃ＋＋代码：
void GetNextval(char* p, int next[]) {
int pLen = strlen(p);
next[0] = -1;
int k = -1;
int j = 0;
while (j < pLen - 1) {
if (k == -1 || p[j] == p[k]) { //p[k]表示前缀，p[j]表示后缀
++j;
++k;
if (p[j] != p[k]) //只需要改动在下面4行，添加一步判断
next[j] = k;
else
next[j] = next[k];
} else {
k = next[k];
}
}
}KMP算法：
Java代码：
/**
* 经典KMP算法
* @param ts 主串(目标串)
* @param ps 模式串(匹配串)
* @return
*/
public static int KMPSearch(String ts, String ps) {
char[] t = ts.toCharArray();
char[] p = ps.toCharArray();
int i = 0; // 主串的位置
int j = 0; // 模式串的位置
int[] next = getNext(ps);
while (i < t.length && j < p.length) { //主要是这个循环
if (j == -1 || t[i] == p[j]) { // 当j为-1时，要移动的是i，j也要归0
i++;
j++;
} else {
// i不需要回溯 i = i - j + 1;
j = next[j]; // j回到指定位置
}
}
if (j == p.length) {
return i - j;
} else {
return -1;
}
}Ｃ／Ｃ＋＋代码：
int KmpSearch(char* s, char* p) {
int i = 0;
int j = 0;
int sLen = strlen(s);
int pLen = strlen(p);
while (i < sLen && j < pLen) {
if (j == -1 || s[i] == p[j]){//j = -1，或当前字符匹配成功（即S[i]==P[j]）则后移
i++;
j++;
} else {
j = next[j];
}
}
if (j == pLen)
return i - j;
else
return -1;
}结语：
这样就完成了著名的KMP算法，算法中重要的是算法所蕴含的思想，理解了具体的算理也就能迁移到其他方面了。