資料結構-練習4 字串匹配

字串匹配是編程常用的技巧之一，特寫此博文，一則深入學習之，二則作為一種積累，三則秉承“NO matter whether it is right，show my  code and confirm the result”原則。

              前段時間 ，也在csdn上看到了一篇 ，但感覺那是高手層級的手法，看起來著實讓人不知所以然。

              由於本人水平屬於菜鳥層級的，極盡簡單的語言，力求理解。紕漏之處，請指正！！

             

              最簡單的匹配莫過於蠻力法了，直接挨個遍曆，演算法複雜度O(m*n),老規矩 先上代碼：

          

 #include"iostream" using namespace std; int SearchStr(char * mStr,char * patternStr);//declare function int main() {cout<<SearchStr("qwer","we");   } int SearchStr(char * mStr,char * patternStr)//返回模式串的位置，否則返回-1  {  int i=0;  int j=0;  int mStrLen=0;  int patternStrLen=0;  while(mStr[i]!='\0')//擷取目串的長度  {++i;}  mStrLen=i;  i=0;  while(patternStr[i]!='\0')//擷取模式串的長度  {++i;}  patternStrLen=i;    for(i=0;i<=mStrLen-patternStrLen;++i)  {  while(j<patternStrLen && (patternStr[j]==mStr[j+i]))  {   j++;    }  if(j==patternStrLen)  return i+1;  } return -1;  }

測試結果：

 

  原理很簡單：在母串中依次與模式串中的字元比較，直至模式串結束，若在結束前發現存在字元不匹配的情況，則停止匹配，母串右移一位，模式串回到第一個字元，然後重  新開始匹配。

 

 如果在文本中尋找這樣的字串，當文本很大時，對效能的影響還是很大，這個很大是相對於我們已有的其他匹配演算法的效能而言的，任何技術都是在比較中才能找出其優劣。下面談談KMP演算法的原理，至於其來源，網上一大堆，大家隨手一搜就能找到，不再廢話。

      KMP看似複雜，其實也不難，網上有很多關於它的文章，但是大多晦澀難懂，特別是 清華 嚴蔚敏的書 一堆數學公式，直叫蛋疼。

      KMP演算法的本質就是匹配的次數比蠻力法更少了，其跳過了很多匹配，依據就是利用以前的匹配殘留的資訊。比如:

      

      要在 a  b  e d d a b e a b 中尋找 a b e a b,如果根據蠻力法，則依次比較

 

     

 

 

但是很明顯：在母串中：a(母)！=b(母)  b(母)！=e(母)；同理：a(模)！=b(模)  b(模)！=e(模)；而a(母)=a(模)，b(母)==b(模) ,e(母)==e（模）(我們已經匹配的3個字元，當然相等),簡答的數學代換：a(模)！=b(母),其餘倆個類似。既然如此，就沒有匹配的必要了。模式串直接移到母串的第3個位置。如：

   

如次一來，是不是比較的次數就少了。KMP的大致原理就是這樣。根據此原理，最壞的情況下時間複雜度為O(m+n),而蠻力法為O(m*n)，也許當m,n很小是差別不大，但是如果m,n很大 差距就出來了。

根據此演算法，KMP的關鍵就是得知道每次移動的次數，這個本人菜鳥級的，吃得不是很透，但是萬幸找到了一個更細點的部落格。直接轉接：http://billhoo.blog.51cto.com/2337751/411486    http://www.ruanyifeng.com/blog/it/algorithm/