KMP 各版本实现代码

/*
 * DA-Main-KMP.cpp
 *
 * 两种版本， 每个版本的 找一个子串 及 找所有子串
 *
 * 教材版 ： 《数据结构域算法》 高等教育出版社 张铭等著 2008版
 * 算法导论版 ：《算法导论》第二版  及 《数据结构域算法》2004版
 *
 *  Created on: 2011-11-14
 */
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;


char Pattern[200], Str[200];
int next[200];

////////////////////////////////////////////
//教材版
////////////////////////////////////////////
void preKMP(char *P){        //优化
    int j, k;
    int len = strlen(P);

    next[0] = -1;
    j = 0, k = -1;
    while(j < len - 1){
        while(k >= 0 && P[j] != P[k]){
            k = next[k];
        }
        k++, j++;
        
        //不注的话是优化版
//        if(P[j] != P[k])
            next[j] = k;
//        else
//            next[j] = next[k];
    }
}



int KMP_1(char *T, char *P, int start){
    int i, j;
    int tLen = strlen(T);
    int pLen = strlen(P);

    i = start, j = 0;
    while(i < tLen && j < pLen){
        while(j >= 0 && T[i] != P[j]){
            j = next[j];
        }
        i++, j++;
    }
    if(j >= pLen)
        return i - pLen;
    return -1;
}

int KMP_2(char *T, char *P, int start){
    int i, j;
    int tLen = strlen(T);
    int pLen = strlen(P);

    i = start, j = 0;
    while(i < tLen && j < pLen){
        if(j == -1 || T[i] == P[j])
            i++, j++;
        else
            j = next[j];
    }
    if(j >= pLen)
        return i - pLen;
    return -1;
}

//找所有子串
void KMP_3(char *T, char *P, int start){
    int i, j;
    int tLen = strlen(T);
    int pLen = strlen(P);

    i = start, j = 0;
    while(i < tLen){
        while(j >= 0 && T[i] != P[j]){
            j = next[j];
        }

        if(j == pLen - 1){
            cout << i - j << endl;
            j = next[j];
        }
        else                //注意加else!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
            i++, j++;
    }
}

void KMP_4(char *T, char *P, int start){
    int i, j;
    int tLen = strlen(T);
    int pLen = strlen(P);

    i = start, j = 0;
    while(i < tLen){
        if(j == -1 || T[i] == P[j]){
            if(j == pLen - 1){
                cout << i - j << endl;
                j = next[j];
            }
            else
                i++, j++;
        }
        else
            j = next[j];
    }
}


////////////////////////////////////////
//算法导论版\04教材版 (注意 算法导论 中下标从1开始， 所以有所不同)
////////////////////////////////////////

void preKMP_CLRS(char *P){
    int j, k;
    int pLen = strlen(P);

    next[0] = 0;
    for(j=1; j<pLen; j++){
        k = next[j-1];
        while(k > 0 && P[j] != P[k])
            k = next[k-1];        //下标从0开始，所以长度 = 下标 +1
        if(P[j] == P[k])
            k++;
        next[j] = k;
    }
}


int KMP_CLRS(char *T, char *P, int start){
    int i, j;
    int tLen = strlen(T);
    int pLen = strlen(P);

    j = 0;
    for(i=start; i<tLen; i++){
        while(j > 0 && T[i] != P[j]){
            j = next[j-1];
        }
        if(T[i] == P[j])
            j++;
        if(j == pLen)
            return i - j + 1;
    }
    return -1;
}

//找所有子串
void KMP_CLRS_2(char *T, char *P, int start){
    int i, j;
    int tLen = strlen(T);
    int pLen = strlen(P);

    j = 0;
    for(i=start; i<tLen; i++){
        while(j > 0 && T[i] != P[j]){
            j = next[j-1];
        }
        if(T[i] == P[j]){
            if(j == pLen - 1){
                cout << i - j << endl;
                j = next[j];
                j--;        //注意：长度 = 下标 + 1
            }
            j++;
        }
    }
}





void test(){
    cin >> Str >> Pattern;

    preKMP(Pattern);

    cout << "next : " << endl;
    for(int i=0; i<strlen(Pattern); i++)
        cout << next[i] << "";
    cout << endl << endl;


    cout << KMP_1(Str, Pattern, 0) << endl;
    cout << KMP_2(Str, Pattern, 0) << endl;

    cout << endl;
    KMP_3(Str, Pattern, 0);
    cout << endl;
    KMP_4(Str, Pattern, 0);
    cout << endl;

    /////////////////////////////////
    preKMP_CLRS(Pattern);

    cout << "next_CLRS : " << endl;
    for(int i=0; i<strlen(Pattern); i++)
        cout << next[i] << "";
    cout << endl << endl;

    cout << KMP_CLRS(Str, Pattern, 0) << endl;
    cout << endl;
    KMP_CLRS_2(Str, Pattern, 0);


}

int main(){

    test();



    return 0;
}