字符串匹配算法（一）

闲谈

2023-09-30 03:20:45

揭秘字符串匹配算法：搜索文本中的子串

什么是字符串匹配算法？

字符串匹配算法是一种计算机科学技术，用于在给定文本中查找特定子串。这种算法在各种应用中扮演着至关重要的角色，比如文本编辑器、搜索引擎和生物信息学。

字符串匹配算法类型

有多种字符串匹配算法，各有优缺点。最常见的算法包括：

蛮力法： 最简单但效率最低，它遍历文本中的每个字符并将其与子串进行比较。
Knuth-Morris-Pratt (KMP) 算法： 一种改进的蛮力法，利用子串的前缀和后缀模式匹配来减少比较次数。
Boyer-Moore 算法： 一种更有效的算法，它从后向前比较子串，并利用子串中字符的模式跳过不匹配的字符。
Rabin-Karp 算法： 一种基于哈希函数的算法，它将子串和文本哈希并进行比较。

KMP 算法实现示例

以下是使用 JavaScript 实现 KMP 算法的示例：

function kmp(text, pattern) {
  // 构建失败函数
  let fail = [0];
  for (let i = 1; i < pattern.length; i++) {
    let j = fail[i - 1];
    while (j > 0 && pattern[i] !== pattern[j]) {
      j = fail[j - 1];
    }
    fail[i] = j + (pattern[i] === pattern[j]);
  }

  // 匹配子串
  let i = 0, j = 0;
  while (i < text.length) {
    if (text[i] === pattern[j]) {
      i++;
      j++;
      if (j === pattern.length) {
        return i - j; // 匹配成功
      }
    } else if (j > 0) {
      j = fail[j - 1];
    } else {
      i++;
    }
  }

  return -1; // 匹配失败
}