模式匹配算法之BF算法：以动态图解看懂关键原理

闲谈

2023-10-28 11:56:02

模式匹配：让数据中的规律显露

什么是模式匹配？

模式匹配是一种识别文本或数据序列中特定模式的技术。在计算机科学中，模式匹配算法被广泛用于搜索引擎、文本编辑器、DNA序列分析等领域。

暴力破解（BF）算法：模式匹配的简单方法

暴力破解（BF）算法是一种基本但高效的模式匹配算法。它通过逐一比较主串（文本序列）中的字符与模式串（要搜索的序列）中的字符来查找模式串在主串中的位置。

BF 算法原理

BF 算法从主串的第一个字符开始，将其与模式串的第一个字符进行比较。如果它们相等，算法继续比较下一个字符，以此类推。如果任何时候字符不相等，算法会将模式串向右移动一位，并重新从主串的第一个字符开始比较。

动态 BF 算法

下图展示了 BF 算法的工作原理：

[动态 BF 算法图解]

BF 算法的 C++ 实现

以下是 BF 算法的 C++ 实现：

#include <iostream>
#include <string>

bool BF(const std::string& s, const std::string& p) {
  for (size_t i = 0; i < s.size() - p.size() + 1; ++i) {
    bool found = true;
    for (size_t j = 0; j < p.size(); ++j) {
      if (s[i + j] != p[j]) {
        found = false;
        break;
      }
    }
    if (found) {
      return true;
    }
  }
  return false;
}

BF 算法的 Java 实现

import java.util.Scanner;

public class BF {

  public static void main(String[] args) {
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);

    System.out.println("请输入主串：");
    String s = scanner.nextLine();
    System.out.println("请输入模式串：");
    String p = scanner.nextLine();

    boolean found = BF(s, p);

    if (found) {
      System.out.println("模式串在主串中找到");
    } else {
      System.out.println("模式串在主串中未找到");
    }
  }

  public static boolean BF(String s, String p) {
    for (int i = 0; i < s.length() - p.length() + 1; ++i) {
      boolean found = true;
      for (int j = 0; j < p.length(); ++j) {
        if (s.charAt(i + j) != p.charAt(j)) {
          found = false;
          break;
        }
      }
      if (found) {
        return true;
      }
    }
    return false;
  }
}