暴力匹配算法、KMP算法

• 应用实例



• 暴力匹配算法



• 代码实现

public class ViolenceMatch {

  public static void main(String[] args) {
    //测试暴力匹配算法
    String str1 = "硅硅谷 尚硅谷你尚硅 尚硅谷你尚硅谷你尚硅你好";
    String str2 = "尚硅谷你尚硅你~";
    int index = violenceMatch(str1, str2);
    System.out.println("index=" + index);
  }

  // 暴力匹配算法实现
  public static int violenceMatch(String str1, String str2) {
    char[] s1 = str1.toCharArray();
    char[] s2 = str2.toCharArray();

    int s1Len = s1.length;
    int s2Len = s2.length;

    int i = 0; // i索引指向s1
    int j = 0; // j索引指向s2
    while (i < s1Len && j < s2Len) {// 保证匹配时，不越界
      if(s1[i] == s2[j]) {//匹配ok
        i++;
        j++;
      } else { //没有匹配成功
        //如果失配（即str1[i]! = str2[j]），令i = i - (j - 1)，j = 0。
        i = i - (j - 1);
        j = 0;
      }
    }
    
    //判断是否匹配成功
    if(j == s2Len) {
      return i - j;
    } else {
      return -1;
    }
  }

}

• ​​KMP算法​​
• 根据部分匹配表移动位置
• 如果是暴力匹配算法，移动1位



• 如果是KMP算法，则是移动4位



• 部分匹配表

• 代码实现

public class KMPAlgorithm {

  public static void main(String[] args) {
    String str1 = "BBC ABCDAB ABCDABCDABDE";
    String str2 = "ABCDABD";
    
    int[] next = kmpNext("ABCDABD"); //[0, 1, 2, 0]
    System.out.println("next=" + Arrays.toString(next));
    
    int index = kmpSearch(str1, str2, next);
    System.out.println("index=" + index); // 15了
  }
  
  //写出我们的kmp搜索算法
  /**
   * @param str1 源字符串
   * @param str2 子串
   * @param next 部分匹配表, 是子串对应的部分匹配表
   * @return 如果是-1就是没有匹配到，否则返回第一个匹配的位置
   */
  public static int kmpSearch(String str1, String str2, int[] next) {
    //遍历 
    for(int i = 0, j = 0; i < str1.length(); i++) {
      //需要处理 str1.charAt(i) ！= str2.charAt(j), 去调整j的大小
      //KMP算法核心点, 可以验证...
      while( j > 0 && str1.charAt(i) != str2.charAt(j)) {
        j = next[j-1]; 
      }
      if(str1.charAt(i) == str2.charAt(j)) {
        j++;
      }     
      if(j == str2.length()) {//找到了 // j = 3 i 
        return i - j + 1;
      }
    }
    return  -1;
  }

  //获取到一个字符串(子串) 的部分匹配值表
  public static  int[] kmpNext(String dest) {
    //创建一个next 数组保存部分匹配值
    int[] next = new int[dest.length()];
    next[0] = 0; //如果字符串是长度为1 部分匹配值就是0
    for(int i = 1, j = 0; i < dest.length(); i++) {
      //当dest.charAt(i) != dest.charAt(j) ，我们需要从next[j-1]获取新的j
      //直到我们发现 有  dest.charAt(i) == dest.charAt(j)成立才退出
      //这时kmp算法的核心点
      while(j > 0 && dest.charAt(i) != dest.charAt(j)) {
        j = next[j-1];
      }
      //当dest.charAt(i) == dest.charAt(j) 满足时，部分匹配值就是+1
      if(dest.charAt(i) == dest.charAt(j)) {
        j++;
      }
      next[i] = j;
    }
    return next;
  }
  
}