KMP算法测试

KMP 算法详解

根据解释写出对应的C++代码进行测试，也可以再整理成一个函数

#include <iostream>
#include <vector>

class KMP
{
private:
	std::string m_pat;//被匹配的字符串
	std::vector<std::vector<int>> m_dp;//状态二维数组

public:
	void create_dp(std::string pat)
	{
		int M = pat.length();
		//dp[状态][下一字符] = 下一状态
		std::vector < std::vector<int> > dp(M, std::vector<int>(256, 0));//初始化全部为0
		//base case 遇到第一个匹配的字符就转到状态1
		dp[0][pat.at(0)] = 1;
		//影子状态X初始在0状态
		int X = 0;
		//构建状态转移图，确定每一个状态遇到任何字符后状态的转变
		for (int i = 1; i < M; i++)
		{
			//每一个状态遇到任何字符的处理,字符的大小不超过256
			for (int j = 0; j < 256; j++)
			{
				//先把当前状态遇到所有字符后的状态，与影子的状态一致
				dp[i][j] = dp[X][j];
			}
			//遇到正确的字符，再单独调整，直接跳转下一状态
			dp[i][pat.at(i)] = i + 1;
			//更新影子的位置，遇到一样的字符后，才会更新
			X = dp[X][pat.at(i)];
		}
		this->m_dp = dp;//保存为私有
		this->m_pat = pat;//保存为私有
	}

	//在txt里面搜索pat,成功了返回匹配的索引
	int search(std::string txt)
	{
		int M = this->m_pat.length();
		int N = txt.length();
		//pat 的初始状态为0，表示还没有一个处理成功
		int j = 0;
		for (int i = 0; i < N - M; i++)
		{
			//计算pat的下一状态
			j = this->m_dp[j][txt.at(i)];
			//到达终点的状态，全部匹配成功
			if (j == M)
				return i - M + 1;
		}
		//没有到达终点状态，匹配失败
		return -1;
	}
};

int main()
{
    KMP kmp;
    kmp.create_dp("aaaabaaa");//创建需要被匹配的字符串
    int res = kmp.search("aaaabaabaaaabaaa");//开始在指定的字符串里面搜索

    if (res < 0)
        printf("未能匹配！\n");
    printf("匹配成功，索引为：%d", res);

    return 0;
}