串的模式匹配

串的模式匹配就是从一个主串中找到子串出现的位置,如主串是"asd234",子串是"d2",那么算法返回的结果就应该是2.

一种最朴素的想法就是BF算法,我就不讲了," 最朴素"嘛,就是你脑子里现在想的那种算法.

比较优一点的是KMP算法.

更优的是BM算法.

BM的改进算法是Sunday Algorithm.

现在我给出BF和Sunday两种算法的代码,然后再和STL中string在find函数进行比较.

STL中string在find函数示例:

string name("AnnaBelle");

string::size_type  pos=name.find("Anna");　　　　//pos==0

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<ctime>
using namespace std;

int BF(const string &str1,const string &str2){
	int len1=str1.size();
	int len2=str2.size();
	int i=0;
	int j=0;
	while(i<len1 && j<len2){
		if(str1[i]==str2[j]){
			i++;
			j++;
		}
		else{
			i+=1-j;
			j=0;
		}
	}
	if(j==len2)
		return i-j;
	else
		return -1;
}
int findChar(const string &str,char c){
	int len=str.size();
	for(int i=len-1;i>=0;i--){
		if(str[i]==c){
			return i;
		}
	}
	return -1;
}
int Sunday(const string &str1,const string &str2){
	int len1=str1.size();
	int len2=str2.size();
	int i=0;
	int j=0;
	int begin=i;
	while(i<len1 && j<len2){
		if(str1[i]==str2[j]){
			i++;
			j++;
		}
		else{
			int index=findChar(str2,str1[begin+len2]);
			if(index<0){
				begin+=len2+1;
				j=0;
				i=begin;
			}
			else{
				int ps=len2-index;
				begin+=ps;
				j=0;
				i=begin;
			}
		}
	}
	if(j==len2)
		return i-j;
	else
		return -1;
}
int main(){
	const int N=1000000;

	string str1,str2;
	cout<<"Input MainString: ";
	getline(cin,str1);
	cout<<"Input SubString: ";
	getline(cin,str2);
	
	clock_t start,finish;
	
	start=clock();
	for(int i=0;i<N;i++)
		BF(str1,str2);
	finish=clock();
	cout<<"BF:"<<BF(str1,str2)<<"\t"<<(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC<<"s"<<endl;
	
	start=clock();
	for(int i=0;i<N;i++)
		Sunday(str1,str2);
	finish=clock();
	cout<<"Sunday:"<<Sunday(str1,str2)<<"\t"<<(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC<<"s"<<endl;
	
	start=clock();
	for(int i=0;i<N;i++)
		str1.find(str2);
	finish=clock();
	cout<<"STL:"<<str1.find(str2)<<"\t"<<(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC<<"s"<<endl;
	return 0;
}

下面是两个测试用例:

STL总是出奇地快,Sunday并不是总比最笨的BF算法快.