字符串模式匹配

这两天随便翻了翻算法导论，无意看到了模式匹配一章节，由于在本科上数据结构时也学过一点，但是记得老师那时说模式匹配也不做硬性要求（要链表，栈，队列）不会考试，考研也不会考，所以就没有花很多时间看相应的算法；现在看到了这了，有点兴趣所以看了看，并用代码实现。

BF算法和KMP算法比较：

BF算法思路：字串和母串中的字符比较相等时，均后移，否则母串开始比较的位置会移至到上次开始比较的下个位置，字串则移至0位置；如此循环。时间复杂度O(n*m).

KMP算法思路：由于BF算法的缺点（每次不等时，母串均要前移，根据字串的结构可以发现其实母串前移，会做很多无用的比较），所以KMP算法采用当不等时，母串不移动，字串向右移，而具体移多少，移到什么位置，就是本算法的难点即求next[m]的值；（这个next[m]值在此就不详细说明，可以看很多牛人的博客，都介绍的很详细，或者直接看数据结构那本经典的书，上面介绍的很详细）。时间复杂度O(n+m).

package test;import java.util.ArrayList;//如何找到所有的位置public class ModelMatch {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubString T="acabaabaabcacaabc";String S="abaabcac";//System.out.println(T);//for(int i=0;i<str.length();++i)    //System.out.println(str.charAt(i));System.out.println("======采用BF算法========");int k=index(T,S,0);if(k!=-1)System.out.println("\n匹配成功 k:"+k+"\n======================\n");else System.out.println("匹配不成功！"+"\n======================\n");System.out.println("\n======采用KMP算法========");int kmp=indexKMP(T,S,0);if(kmp!=-1)System.out.println("\n匹配成功kmp:"+kmp+"\n======================");else    System.out.println("没有找到！"+"\n======================");int[] a=indexAll(T,S,0); //求所有模式串的出现的位置System.out.println("所有出现的位置：");for(int rep:a){System.out.println(rep);} }//采用KMP算法static int indexKMP(String T,String S,int pos){int[] next=new int[S.length()];int i=pos,j=0,jf=0;boolean flag=false;int count=1;System.out.println("第"+count+"趟比较");System.out.println(T);System.out.print(S.charAt(0));getNext(S,next);//先得到nextwhile(i<T.length() && j<S.length()){if(j==-1 || T.charAt(i)==S.charAt(j)){if(j!=-1){jf=j+1;jf=i+1-jf;}++i;++j;flag=true;}else{flag=false;j=next[j];jf=i-j;count++;}if(j<S.length()){if(flag==true){System.out.println("\n"+T+" 字符比较相等，均后移  "+" T中 i移至："+i+"，S中 j移至："+j);}else{System.out.println("\n"+"第"+count+"趟比较");if(j==-1)System.out.println(T+" 其中next["+(j+1)+"]="+j+" 所以"+"  S串j移至："+(j+1)+"， T串i也后移为："+(i+1));elseSystem.out.println(T+"，next["+jf+"]="+j+" 不相等，T串i位置不变为："+i+"， S串j移至："+j);}for(int k=0;k<jf;k++){System.out.print(" ");}for(int k=0;k<=j;k++){System.out.print(S.charAt(k));}}}if(j>=S.length())return i-j;else    return -1;}//求next值    static void getNext(String S,int[] next){    int i=0;    int j=-1;    next[0]=-1;    while(i<S.length()-1){    if(j==-1 || S.charAt(i)==S.charAt(j)){    ++i;++j;next[i]=j;    }    else j=next[j];    }    }//static int index(String T,String S,int pos){int i=pos,j=0,start=0;boolean flag=false;int count=1;System.out.println("第"+count+"趟比较");System.out.println(T);System.out.print(S.charAt(0));while(j<S.length() && i<T.length()){if(T.charAt(i)==S.charAt(j)){++i;++j;flag=true;}else{i=i-j+1;start=i;//标记开始比较时i值，以便模式串可以向后移动start个空格j=0;    //顺序不能颠倒flag=false;count++;} if(j<S.length()){if(flag==true){System.out.println("\n"+T+" 字符比较相等，均后移"+"T中 i移至："+i+"，S中 j移至："+j);}else{System.out.println("\n"+"第"+count+"趟比较");System.out.println(T+" 字符比较不相等，T中 i移至："+start+"，S中 j移至："+j);}for(int k=0;k<start;k++){System.out.print(" ");}for(int k=0;k<=j;k++){System.out.print(S.charAt(k));}}}//System.out.println(j);if(j>=S.length())return i-j;else return -1;}static int[] indexAll(String T,String S,int pos){int i=pos,j=0;ArrayList<String> list=new ArrayList<String>();while(i<T.length()){if(T.charAt(i)==S.charAt(j)){++i;++j;}else{i=i-j+1;j=0;    //顺序不能颠倒} if(j>=S.length()){//System.out.println(i-j);list.add(String.valueOf(i-j));++i;j=0;}}//System.out.println(j);int[] a=new int[list.size()];for(int k=0;k<list.size();k++){a[k]=Integer.parseInt(list.get(k));}return a;}}