數據結構(三)串---BF算法(朴素模式匹配)


(一)BF算法了解

BF算法,即暴風(Brute Force)算法,是普通的模式匹配算法。
BF算法的思想就是將目標串S的第一個字符與模式串T的第一個字符進行匹配,若相等,則繼續比較S的第二個字符和 T的第二個字符;
若不相等,則比較S的第二個字符和T的第一個字符,依次比較下去,直到得出最后的匹配結果。BF算法是一種蠻力算法。

(二)算法模擬

開始匹配:

第一次匹配:H和L不相等,串S向下移一個,串T回到原位置

第二次匹配:L和O不相等,串S移向下一個位置,串T回到原位

第三次匹配:L和L匹配上了,此位置記為A,串S移向下一個位置,串T也移向下一個位置,繼續匹配

第四次匹配:L和E不匹配,將串S移動到標記為A的下一個位置重新進行匹配,將串T回到原位

第五次匹配:L和L匹配上了,將此位置記為B,串S移向下一個位置,串T也移向下一個位置,繼續匹配

第六次匹配:E和E匹配上了,串S移向下一個位置,串T也移向下一個位置,繼續匹配

第七次匹配:W和W匹配上了,串T全部匹配成功,一次匹配成功。

(三)代碼實現:前面我們實現順序存儲串的時候使用的就是BF算法

int Index(String S, String T, int pos)  //返回子串T在主串S中第pos個字符之后的位置,若不存在,返回0
{
    int i, j;
    i = pos;  //用於主串S中當前位置下標,若pos不為1時,則從pos位置開始匹配
    j = 1;   //用於子串T多種當前位置下標值
    while (i<=S[0]-T[0]+1&&j<=T[0])  //若i的長度小於可匹配長度,且j小於T的長度時循環
    {
        if (S[i]==T[j])  //兩字符相等時繼續匹配
        {
            j++;
            i++;
        }
        else  //指針后退重新匹配
        {
            i = i - j + 2;    //注意這個索引的加2,i退回到上次匹配首位的下一個位置
            j = 1;  //j退回子串T的首位
        }
    }
    if (j > T[0])
        return i - T[0];
    return 0;
}
BF算法也是回溯法

(四)性能分析

S=000000000000000000000000000001
T=0000001
最壞的時間復雜度為O((n-m+1)*m)
在實際運用中,對於計算機來說,處理的都是二進制位的0和1的串,一個字符可以看做8位0/1串,漢字和圖片更多,所以當我們使用BF匹配效率就會特別低

 


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