直击人心：字符串匹配算法的奥秘

2023-11-05 15:49:49

字符串匹配算法：揭开文本世界的一致性之谜

在计算机科学的世界里，字符串匹配算法就像一盏明灯，照亮了文本海洋中的一致性之路。它们赋予我们发现文本中模式的能力，从而极大地提高了编码效率和可靠性。

基础自带函数：一触即达的快速定位

Java 中的 indexOf() 函数可谓是字符串匹配算法的起点。它如同一个快捷通道，让你能够快速定位主串中与子串匹配的位置。只需轻轻调用，它便会为你省去繁琐的搜索步骤。

BF 算法：地毯式搜索的严谨侦探

BF 算法（又称暴力搜索）是一位一丝不苟的侦探，它不放过任何蛛丝马迹。它从主串的第一个字符开始，逐个与子串进行比较。虽然这种方法有些“暴力”，但它保证了准确性，是经典的字符串匹配算法之一。

def brute_force(pattern, text):
    """暴力搜索算法实现"""
    n = len(text)
    m = len(pattern)
    for i in range(n - m + 1):
        if text[i:i + m] == pattern:
            return i
    return -1

KMP 算法：优化搜索的经验老手

KMP 算法（Knuth-Morris-Pratt 算法）是字符串匹配算法中的翘楚。它由三位计算机科学大师携手打造，拥有高效的预处理步骤，能够避免重复计算，大幅缩短搜索时间。

def kmp(pattern, text):
    """Knuth-Morris-Pratt 算法实现"""
    n = len(text)
    m = len(pattern)
    # 预处理
    pi = [0] * m
    j = 0
    for i in range(1, m):
        while j > 0 and pattern[i] != pattern[j]:
            j = pi[j - 1]
        if pattern[i] == pattern[j]:
            j += 1
            pi[i] = j
    # 搜索
    i, j = 0, 0
    while i < n:
        while j > 0 and text[i] != pattern[j]:
            j = pi[j - 1]
        if text[i] == pattern[j]:
            j += 1
            if j == m:
                return i - m + 1
        i += 1
    return -1