Können Sie mir die Idee hinter dem String-Matching-Algorithmus von Knuth-Morris-Pratt erzählen?
Der Knuth-Morris-Pratt-Algorithmus (KMP) ist ein String-Matching-Algorithmus, der nach einem Muster innerhalb eines größeren Textstrings sucht. Er verwendet das Konzept einer „Failure-Funktion", um effizient Teile des Textes zu überspringen, die nicht mit dem Muster übereinstimmen können. Die Grundidee des KMP-Algorithmus besteht darin, das Muster vorzuverarbeiten und eine Wertetabelle zu erstellen, die anzeigt, wie viele Zeichen in dem Muster gesprungen werden sollen, wenn eine Fehlanpassung an einer bestimmten Stelle auftritt. Diese Tabelle wird als „Failure-Funktion" oder „partial-Match-Tabelle" bezeichnet. Die Fehlerfunktion wird auf der Grundlage des Musters selbst konstruiert und kann in O(m)-Zeit berechnet werden, wobei m die Länge des Musters ist. Sobald die Fehlerfunktion berechnet wird, kann der Algorithmus diese Funktion verwenden, um das Muster im Text effizient zu suchen. Der Algorithmus beginnt mit der Ausrichtung des Anfanges des Musters mit dem Anfang des Textes, und dann vergleicht er Zeichen von links nach rechts.