讲师中心 微信公众号
AI工具推荐 视频效率加速

算法中怎么使用字符串匹配的 KMP 算法高效查找子串

阿明大大_8583

阿明大大_8583

发布时间:2026-08-10 14:38:59

|

420人浏览过

|

来源于php中文网

原创

KMP算法通过预处理构建next数组,使主串指针不回退,时间复杂度稳定为O(n+m);next[i]表示p[0..i]的最长相等真前后缀长度,失配时指导模式串滑动位置,避免暴力法的重复比较。

算法中怎么使用字符串匹配的 kmp 算法高效查找子串

KMP算法通过预处理模式串、构建next数组,在匹配过程中避免主串指针回退,将时间复杂度稳定控制在O(n + m)(n为主串长度,m为模式串长度),显著优于暴力法的O(n×m)。

理解 next 数组的核心作用

next[i] 表示模式串 p[0..i] 这个子串的最长相等真前后缀长度(前缀不包含自身,后缀也不包含自身)。它不是记录“能跳多远”,而是告诉失配时“模式串该对齐到哪个位置继续比”。

例如模式串 "ABABC": - "A" → 无真前后缀 → next[0] = 0 - "AB" → 前缀"A",后缀"B" → 不等 → next[1] = 0 - "ABA" → 前缀"A" = 后缀"A" → next[2] = 1 - "ABAB" → 前缀"AB" = 后缀"AB" → next[3] = 2 - "ABABC" → 前缀"AB" ≠ 后缀"BC","A" ≠ "C" → next[4] = 0 → next 数组为 [0, 0, 1, 2, 0]

构建 next 数组的实用写法

用双指针 j(前缀末尾)和 i(当前处理位置),递推计算,无需回溯主串:

  • 初始化 next[0] = 0,j = 0
  • i 从 1 开始遍历模式串
  • 若 p[i] == p[j],则 j++,next[i] = j
  • 若不等且 j > 0,令 j = next[j−1] 继续尝试匹配
  • 若不等且 j == 0,next[i] = 0

关键点:j 的回退不是乱跳,而是沿已知的最长公共前后缀链逐步收缩,确保不漏掉可能的重叠匹配。

Alibabacloud Sdk Client Initialization For Java
Alibabacloud Sdk Client Initialization For Java

在 Java 中初始化和管理阿里云 SDK客户端。包括单例模式、线程安全、endpoint 与 region 配置、VPC 终端节点、同步与异步等。

下载

KMP 主匹配过程的操作逻辑

主串指针 i 一路向前不回头,只靠调整模式串指针 j 来应对失配:

  • 初始化 i = 0(主串),j = 0(模式串)
  • 循环遍历主串每个字符 s[i]:
  • 若 s[i] == p[j],i 和 j 同时加 1
  • 若不等且 j > 0,j = next[j−1](利用已有信息滑动模式串)
  • 若不等且 j == 0,仅 i++(模式串从头开始比)
  • 一旦 j == m(模式串走完),说明匹配成功,返回起始位置 i − m

整个过程主串扫描一次,模式串内部跳转由 next 数组驱动,真正实现“不走回头路”。

为什么它比暴力法快?

暴力法失配后,主串指针要退回 i−j+1,再从头比——大量重复比较已验证过的字符。KMP 则通过 next 数组复用已匹配的前缀信息,让模式串尽可能右移,同时保证左端已比对部分仍与主串对齐。比如主串 "AAAAAB" 匹配 "AAAB",暴力需比 4+4+4+4=16 次;KMP 因 next=[0,1,2,0],失配后直接跳到第 3 位继续,总比较次数约 6–8 次。

热门AI工具

更多
Lovart
Lovart Hot

一款面向视觉设计创作的AI设计平台,可通过智能体和画布工作流辅助制作海报、Logo、网页、PPT及其他视觉内容。

LibLibAI
LibLibAI Hot

一款AI视频创作工具,主要用于国内领先的AI创意平台,以海量模型、低门槛操作与“创作-分享-商业化”生态,让小白与专业创作者都能高效实现图文乃至视频创意表达,适合需要提升相关任务效率的用户。

DeepSeek

DeepSeek是一款面向对话、写作、编程和推理场景的AI大模型工具。

Laper
Laper Hot

Laper是专为编剧、导演和制片人推出的 AI 原生剧本创作工具。

Loomy
Loomy Hot

一款AI工具,主要用于科大讯飞发布的桌面级 AI 助理,比 OpenClaw 更易用、更安全!,适合需要提升相关任务效率的用户。

VibeKnow
VibeKnow Hot

一款AI视频创作工具,主要用于全球首个AI知识视频创作平台,文档、文章、网页,一键生成视频,适合需要提升相关任务效率的用户。

豆包大模型

豆包大模型是一款由字节跳动推出的企业级大语言模型服务平台。

WorkBuddy

一款AI办公效率工具,主要用于腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台,适合需要提升相关任务效率的用户。

讯飞智作

讯飞智作是一款AI视频创作工具,AI文本配音工具,数字人课程、营销视频制作。

相关专题

更多
js 字符串转数组
js 字符串转数组

js字符串转数组的方法:1、使用“split()”方法;2、使用“Array.from()”方法;3、使用for循环遍历;4、使用“Array.split()”方法。本专题为大家提供js字符串转数组的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

1558

2023.08.03

js截取字符串的方法
js截取字符串的方法

js截取字符串的方法有substring()方法、substr()方法、slice()方法、split()方法和slice()方法。本专题为大家提供字符串相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2244

2023.09.04

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

5764

2023.10.24

字符串介绍
字符串介绍

字符串是一种数据类型,它可以是任何文本,包括字母、数字、符号等。字符串可以由不同的字符组成,例如空格、标点符号、数字等。在编程中,字符串通常用引号括起来,如单引号、双引号或反引号。想了解更多字符串的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

4829

2023.11.24

java读取文件转成字符串的方法
java读取文件转成字符串的方法

Java8引入了新的文件I/O API,使用java.nio.file.Files类读取文件内容更加方便。对于较旧版本的Java,可以使用java.io.FileReader和java.io.BufferedReader来读取文件。在这些方法中,你需要将文件路径替换为你的实际文件路径,并且可能需要处理可能的IOException异常。想了解更多java的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

6554

2024.03.22

php中定义字符串的方式
php中定义字符串的方式

php中定义字符串的方式:单引号;双引号;heredoc语法等等。想了解更多字符串的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

8794

2024.04.29

go语言字符串相关教程
go语言字符串相关教程

本专题整合了go语言字符串相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

4459

2025.07.29

c++字符串相关教程
c++字符串相关教程

本专题整合了c++字符串相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

4547

2025.08.07

Buffalo框架数据库开发全教程
Buffalo框架数据库开发全教程

本专题围绕Buffalo框架数据库开发,讲解database.yml多环境配置、soda与fizz迁移生成回滚、模型结构体标签、增删改查与条件查询、一对多与多对多关联、数据校验、回调钩子、事务处理及原生SQL执行能力。

20

2026.09.23

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
dev.java 官方:Learn Java
dev.java 官方:Learn Java

共0课时 | 0人学习

Java JDBC数据库连接官方教程
Java JDBC数据库连接官方教程

共0课时 | 0人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn