【kmp算法】【Rabin-Karp算法】[BeiJing2011]矩阵模板

算法就不说了，反正是基于字符串匹配的。这里比较一下kmp和Rabin-Karp算法。

<法一>kmp算法。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
int n,m,a,b,q;
char map[1001][1001],s[11][101][1001];
int next[500001],pos[1001];
void GetFail(char P[],int next[])
{
	next[0]=next[1]=0;
	for(int i=1;i<m;i++)
	  {
	  	int j=next[i];
	  	while(j&&P[i]!=P[j])
	  	  j=next[j];
	  	if(P[i]==P[j])
	  	  next[i+1]=j+1;
	  	else
	  	  next[i+1]=0;
	  }
}
int find(char T[],char P[],int next[])
{
	n=strlen(T);
	m=strlen(P);
	GetFail(P,next);
	int j=0;
	for(int i=0;i<n;i++)
	  {
	  	while(j&&P[j]!=T[i])
	  	  j=next[j];//如果j变成0仍不能满足P[j]==T[i]，则只增加i直到出现P[j]==T[i]为止。
	  	if(P[j]==T[i])
	  	  j++;
	  	if(j==m)
	  	  return i-m+1;
	  }
	return -1;
}
int main()
{
	scanf("%d%d%d%d",&n,&m,&a,&b);
	for(int i=0;i<n;i++)
	  scanf("%s",map[i]);
	scanf("%d",&q);
	for(int i=1;i<=q;i++)
	  for(int j=0;j<a;j++)
	  	scanf("%s",s[i][j]);
	if(a==1)
	  {
	  	for(int i=1;i<=q;i++)
	  	  {
	  	  	bool flag=false;
	  	  	for(int j=0;j<n;j++)
	  	      if(find(map[j],s[i][0],next)!=-1)
	  	        {
	  	          flag=true;
	  	      	  printf("1\n");
	  	      	  break;
	  	        }
	  	    if(!flag)
	  	      printf("0\n");
	  	  }
	  	return 0;
	  }
	for(int i=1;i<=q;i++)
	  {
	  	bool goal=false;
	  	for(int j=0;j<=n-a;j++)
	  	  {
	  	  	bool flag=true;
	  	  	int Max=0;
	  	  	while(flag&&!goal)
	  	  	  {
	  	  	  	for(int k=0;k<a;k++)
	  	  	  	  {
	  	  	  	  	pos[k]=find(map[k+j]+Max,s[i][k],next);
	  	  	  	  	if(pos[k]==-1)
					  {
					  	flag=false;
					  	break;
					  }
	  	  	  	  }
	  	  	  	if(!flag)
	  	  	  	  break;
	  	  	  	Max=0;
	  	  	    int count=0;
	  	  	    for(int k=0;k<a;k++)
	  	  	      {
	  	  	        if(pos[k]==pos[0])
	  	  	          count++;
	  	  	        Max=max(Max,pos[k]);
	  	  	      }
	  	  	    if(count==a)
	  	  	      {
	  	  	      	goal=true;
	  	  	      	printf("1\n");
	  	  	      }
	  	  	  }
	  	  	if(goal)
	  	  	  break;
	  	  }
	  	if(!goal)
	  	  printf("0\n");
	  }
	return 0;
}

<法二>Rabin-Karp算法。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef unsigned long long ull;
const ull seed=31;
ull seeds[1001];
int n,m,a,b,q,pos[1001];
char map[1001][1001],s[11][101][1001];
//暴力字符串比较
bool Strcmp(const char a[],const int &L1,const int &R1,
const char b[],const int &L2,const int &R2)
{
	for(int i=L1,j=L2;i<R1;++i,++j)
	  if(a[i]!=b[j])
	    return 0;
	return 1;
}
//自然上溢,L首指针,R尾指针,左闭右开
ull BKDRhash(const char str[],const int &L,const int &R)
{
	ull res=0;
	for(int i=L;i<R;++i)
	  res=res*seed+str[i];
	return res;
}
//预处理,便于hash(s[i...i+m-1]和hash(s[i+1...i+m]之间的转移)
void init_seeds()
{
	seeds[0]=1;
	for(int i=1;i<1001;++i)
	  seeds[i]=seeds[i-1]*seed;
}
//文本串查找,s文本串,sub子串
int RabinKarp(const char s[],const char sub[])
{
	int n=strlen(s),m=strlen(sub);
	ull hsub=BKDRhash(sub,0,m),hs=BKDRhash(s,0,m);
	for(int i=0;i<=n-m;++i)
	  {
	  	if(hs==hsub && Strcmp(s,i,i+m,sub,0,m))
	      return i;
	    hs=(hs-s[i]*seeds[m-1])*seed+s[i+m];//O(1)转移
	  }
	return -1;
}
int main()
{
	init_seeds();
    scanf("%d%d%d%d",&n,&m,&a,&b);
    for(int i=0;i<n;i++)
      scanf("%s",map[i]);
    scanf("%d",&q);
    for(int i=1;i<=q;i++)
      for(int j=0;j<a;j++)
        scanf("%s",s[i][j]);
    if(a==1)
      {
        for(int i=1;i<=q;i++)
          {
            bool flag=false;
            for(int j=0;j<n;j++)
              if(RabinKarp(map[j],s[i][0])!=-1)
                {
                  flag=true;
                  printf("1\n");
                  break;
                }
            if(!flag)
              printf("0\n");
          }
        return 0;
      }
    for(int i=1;i<=q;i++)
      {
        bool goal=false;
        for(int j=0;j<=n-a;j++)
          {
            bool flag=true;
            int Max=0;
            while(flag&&!goal)
              {
                for(int k=0;k<a;k++)
                  {
                    pos[k]=RabinKarp(map[k+j]+Max,s[i][k]);
                    if(pos[k]==-1)
                      {
                        flag=false;
                        break;
                      }
                  }
                if(!flag)
                  break;
                Max=0;
                int count=0;
                for(int k=0;k<a;k++)
                  {
                    if(pos[k]==pos[0])
                      count++;
                    Max=max(Max,pos[k]);
                  }
                if(count==a)
                  {
                    goal=true;
                    printf("1\n");
                  }
              }
            if(goal)
              break;
          }
        if(!goal)
          printf("0\n");
      }
    return 0;
}

虽然渐进复杂度相同，但是显然kmp更为稳定。