针对模式匹配算法从简到难我们需要了解两种算法:
[1] 朴素的模式匹配算法
[2] KMP匹配算法
朴素的模式匹配算法:
所谓朴素就是简单，这是一种简单的模式匹配。让我们从一个栗子来看朴素的模式匹配算法是如何进行的。
主串S="ababcabcacbab"
模式串T="abcac"
直接截图严书了。
对于朴素的模式匹配算法，我们依次将T的第j个字符和S的第i个字符比较，如果
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T[i]==S[j] |
匹配成功 |
++i;++j;进行下一个字符的匹配 |
T[i]!=S[j]
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匹配失败
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T需要重新从第0个字符开始匹配 |
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S的j也需要回溯到某个位置 |
这里关键是j应该回退到那个位置。
上面的草图画出了S和T在某个位置匹配失败了，那么i需要退回到0而j应该退回到x+1;通过很简单的计算
下面，什么时候算法结束？
当T或者S已经匹配了最后一个字符的时候，程序结束。当T匹配到最后一个字符且仍然匹配成功那么整个匹配就是成功的，反之失败。
下面给出C++风格的代码：
int index(String S,String T)
{
int i=0;
int j=0;
while(i<T.length&&j<S.length)
{
if(T[i]==S[j]) //本次字符匹配成功
{
++i;++j;
}
else //本次字符匹配失败
{
j=j-i+1;i=0;
}
}
if(i==T.length) //成功匹配
return j-i;
return 0;
}
KMP匹配算法
对于朴素的匹配算法，在最差的情况下，它只能取得O(S.length*T.length)的算法复杂度，而基于朴素模式匹配算法的KMP能在O(T.length+S.length)内完成。
让我们先想想，朴素的匹配算法最耗时的操作是什么？
是j的回溯，j需要回溯到j-i+1的位置进行下一轮匹配。那么如何能减少j的回溯长度呢？依然以朴素匹配算法中的实例为栗子。
我们看到T匹配到"abca"时，匹配失败，如果按照朴素匹配算法，下面S会跳到"bcbb..."的第二个位置进行匹配，但是很明显，第一次就会匹配失败，第三次"cbb..."依然会在第一次匹配的时候失败，那么这两轮匹配其实是没有意义的，因为从模式串T看来，由于是在第四个位置匹配失败的，但是它前面的三个位置是匹配成功的，它知道下一轮匹配的S的首字符是T[1]="b",再下次是T[2]="C"。那么，我们通过研究T的规律是可以减少回溯减少不必要的匹配轮数的。
下面正式进入KMP算法。首先来一段理论的说明:
KMP匹配算法主要步骤有两步
[1] 求next数组
[2] 利用next数组进行匹配
