PHP数据结构（七） ——串与实现KMP算法

<?php
function getSubString($mainStr, $suStr){
         $i= 0;
         $j= 0;
         while($j<strlen($suStr)&& $i<strlen($mainStr)){
                   if(!isset($mainStr[$i])){
                            break;
                   }
                   if($mainStr[$i++]==$suStr[$j++]){
                   }else{
                            $i= $i - $j +1;
                            $j = 0;
                   }
         }
         if(strlen($suStr)== $j){
                   return$i-$j;
         }else{
                   return-1;
         }
}
$mainStr = 'abbcabcbca';
$suStr  =   'cabcbca';
$suStr2 =   'bcbb';
echo getSubString($mainStr, $suStr);//运行结果为3，即第四个位置开始匹配
echo getSubString($mainStr, $suStr2);//运行结果为-1，即不匹配

<?php
//获取next的方法
//输入：$str 需要匹配的模式串
functiongetNext($str){
         $next = array();
         //第一个字符的next值是0
         $next[0] = 0;
         $strLen = strlen($str);
         //从第二个字符开始计算next的值
         for($k=1;$k<$strLen;$k++){
                   //当第k个字符的前一个字符next值是0时，
                   //只需要比较第k个字符与第一个字符是否相同即可
                   if($next[$k-1]==0){
                            $next[$k] =($str[$k]==$str[0] ? 1 : 0);
                   }else{//第k个字符的前一个字符不是0
                            //$next[$k-1]表示第k-1个字符的匹配的值，当第k个值与第$next[$k-1]+1个值一样时，$next[$k]= $next[$k-1] +1
                            //由于数组下标-1的关系，第$next[$k-1]+1个值表示为$str[$next[$k-1]]
                            if($str[$k] ==$str[$next[$k-1]]){
                                     $next[$k] =$next[$k-1] +1;
                            }else{
                                     //当第k个值与第$next[$k-1]+1个值不一样时
                                     //把$k-1位置已经匹配的字符数量$next[$k-1]与第k个字符拼接成子字符串，并递归调用求该子字符串的next值(即求内部的对称)
                                     $smallStr =substr($str, 0 , $next[$k-1]);
                                     $smallStr.= $str[$k];
                                     $arrSmallNext= getNext($smallStr);
                                     //求得的子串最后一个字符即刚刚拼接上去的需要求next的字符，该值即为next的值
                                     $next[$k] =$arrSmallNext[strLen($smallStr)-1];
                            }
                   }
         }
         return $next;
}
//KMP算法
functionkmp($mainStr, $suStr){
         $next = getNext($suStr);//用子串构造next
         $mainLen = strlen($mainStr);
         $suLen = strlen($suStr);
         $result = -1;
         for($i=0;$i<$mainLen;){
                   for($j=0;$j<$suLen;){
                            //如果匹配则继续匹配下一个字符
                            if($mainStr[$i]==$suStr[$j]){
                                     $i++;
                                     $j++;
                                     if($i >=$mainLen){
                                               break;
                                     }                                   
                                     continue;
                            }
                            //不匹配的情况
                            //第一位就不匹配，则直接退出循环，比较下一个字符
                            if($j==0){
                                     $i++;
                                     $j=0;
                                     //若i超出范围，退出循环
                                     if($i >=$mainLen){
                                               break;
                                     }                                   
                                     continue;
                            }
                            //第j位不匹配，前面大串已经位移了j位
                            //$i = $i -$next[$j-1];//括号内为位移长度，再加上$next[$j-1]是为了让字符串从此位开始比较
                            $j = $next[$j-1];//模式串下一次开始的也是从此位置开始
                            if($i >=$mainLen){
                                     break;
                            }
                   }
                   //如果j和模式串长度相同，说明顺利比完每一个模式串字符，则返回模式串在大字符串中的首字符位置
                   if($j == $suLen){
                            $result = $i - $j;
                            break;
                   }
         }
         return $result;
}
$mainStr ='abcbcacchhycbcabcbcab';
$suStr   =   'bcbcab';
$suStr2  =  'bcbb';
echo '<br/>kmp求bcbcab在abcbcacchhycbcabcbcab位置：' . kmp($mainStr, $suStr);
echo '<br/>kmp求bcbb在abcbcacchhycbcabcbcab位置：' . kmp($mainStr, $suStr2);