串的兩種模式匹配算法

　　模式匹配(模范匹配)：子串在主串中的定位稱為模式匹配或串匹配(字符串匹配) 。模式匹配成功是指在主串S中能夠找到模式串T，否則，稱模式串T在主串S中不存在。

　　以下介紹兩種常見的模式匹配算法：

1. Brute-Force模式匹配算法 暴風算法，又稱暴力算法。

　　算法的核心思想如下：
　　設S為目標串，T為模式串，且不妨設：
　　S=“s0s1s2…sn-1” ， T=“t0t1t2 …tm-1”
　　串的匹配實際上是對合法的位置0≦i≦n-m依次將目標串中的子串s[i…i+m-1]和模式串t[0…m-1]進行比較：

• 若s[i…i+m-1]=t[0…m-1]：則稱從位置i開始的匹配成功，亦稱模式t在目標s中出現；
• 若s[i…i+m-1]≠t[0…m-1]：從i開始的匹配失敗。位置i稱為位移，當s[i…i+m-1]=t[0…m-1]時，i稱為有效位移；當s[i…i+m-1] ≠t[0…m-1]時，i稱為無效位移。

　　算法實現如下：

　　（筆者偷懶，用C#實現，實際上C# String類型已經封裝實現了該功能）

public static Int32 IndexOf(String parentStr, String childStr)
        {
            Int32 result = -1;
            try
            {
                if (parentStr.Length > 1 && childStr.Length > 1)
                {
                    Int32 i = 0;
                    Int32 j = 0;
                    while (i < parentStr.Length && j < childStr.Length)
                    {
                        if (parentStr[i] == childStr[j])
                        {
                            i++;
                            j++;
                        }
                        else
                        {
                            i = i - j + 1;
                            j = 0;
                        }
                    }
                    if (i < parentStr.Length)
                    {
                        result = i - j;
                    }
                }
            }
            catch (Exception)
            {
                result = -1;
            }
            return result;
        }

　　該算法的時間復雜度為O(n*m) ，其中n 、m分別是主串和模式串的長度。

　　2.KMP算法，該算法是對上述暴風算法的一種改進實現算法，其改進之處在於：

　　每當一趟匹配過程出現字符不相等時，主串指示器不用回溯，而是利用已經得到的“部分匹配”結果，將模式串的指示器向右“滑動”盡可能遠的一段距離后，繼續進行比較。核心思想：“利用已經部分匹配這個有效信息，保持i指針不回溯，通過修改j指針，讓模式串盡量地移動到有效的位置。”