6.4 字符串模式匹配

1. 樸素模式匹配算法(又叫 簡(jiǎn)單模式匹配算法)

  • 基本思路:暴力匹配,從第一個(gè)字符開(kāi)始,挨個(gè)匹配,如果不符合,則從第二個(gè)字符開(kāi)始,挨個(gè)匹配。
int Index(string s, string t)
{
    int i = 0, j = 0;
    while(i <= length(s) && j <=length(t))
    {
        if(s[i] == t[j])
        {
            i++;
            j++;
        }else
        {
            i = i - j + 2; //指向s字符串中下一個(gè)字符
            j = 0;
        }
     }

     //如果此時(shí) j 大于length(t),則匹配成功,返回 i  - length(t)即匹配字符串起始位置
     if(j > length(t))  return i - length(t);
     else  return 0;
}

2. 首尾匹配算法

基本思路:從第一個(gè)字符開(kāi)始,首先匹配字符串的首尾是否相符,如果相符再挨個(gè)匹配。不然,從下一個(gè)字符開(kāi)始匹配。

while( i <= length(s) && j <= length(t))
{
    if ( s[i] == t[j] && s[i - 1 + length(t)] == t[j - 1 + length(t)] ) //首尾匹配
    {
        i++;
        k = i;
        j++;
        while(s[i] == t[j]) //匹配首尾之間的的字符
        {
            i++;
            j++;
        }

        if (j == length(t))
            return  i - length(t);
                 
    }else{
        i++;
        j = 0;
    }
}
return -1;

3. KMP模式匹配算法

基本思路:通過(guò)計(jì)算next數(shù)組,使得當(dāng)匹配之時(shí)遇到不匹配的字符,不用從頭開(kāi)始匹配,而是從模式字符串中重復(fù)且已經(jīng)匹配過(guò)的部分開(kāi)始。

int KMP(string s, string t, int next[])
{
    int i = 0 , j = 0;

    while(i <= length(s) && j <= length(t))
    {
        if (j == 0 || s[i] == t[j])
        {
            i++;
            j++;
        }else
            j = next[j];  //如果不匹配, j 指向模式串中重復(fù)部分的下一個(gè)字符
    } 

    if (j > t[0])
        return i - t[0];
    else
        return -1;
}
  • 計(jì)算next的方法:
  1. next[1] = 0 , next[2] = 1
  2. 后面解每一位的next[j]值時(shí),令 k = next[j - 1]
  3. 將 s[j - 1]與s[k] 進(jìn)行比較
    a. 相等,next[j] = k+1;
    b. 不等,令 k = next[k]
    I. k != 0,重復(fù)第三步
    II. k == 0, next[j] = 1
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