Boyer-Moore 算法 与KMP算法的对比
来源:互联网 发布:网络销售工作总结范文 编辑:程序博客网 时间:2024/06/14 17:54
Boyer-Moore 算法
- Boyer-Moore 算法
- 概述与对比
- 伪码
- 例子1
- 例子2
概述与对比
KMP算法并不是效率最高的算法,实际采用并不多。各种文本编辑器的”查找”功能(Ctrl+F),大多采用Boyer-Moore算法。Boyer-Moore算法不仅效率高,而且构思巧妙,容易理解。
伪码
while (!matched && !exhausted){ while (pattern char != text char) { shift pattern as far right as possible; // Amount to shift pattern to the right is // obtained from two tables which are // calculated by pre-processing the pattern start search at right hand end of the pattern; } decrement indices of pattern and text by one;}
例子1
假定字符串为"HERE IS A SIMPLE EXAMPLE",搜索词为"EXAMPLE"。
首先,"字符串"与"搜索词"头部对齐,从尾部开始比较。这是一个很聪明的想法,因为如果尾部字符不匹配,那么只要一次比较,就可以知道前7个字符肯定不是要找的结果。我们看到,"S" 与 "E" 不匹配。这时,"S" 就被称为"坏字符"(bad character),即不匹配的字符。我们还发现,"S" 不包含在搜索词 "EXAMPLE" 之中,这意味着可以把搜索词直接移到 "S" 的后一位。
依然从尾部开始比较,发现 "P" 与 "E" 不匹配,所以 "P" 是"坏字符"。但是,"P" 包含在搜索词 "EXAMPLE" 之中。所以,将搜索词后移两位,两个 "P" 对齐。由此总结出"坏字符规则":
后移位数 = 坏字符的位置 - 搜索词中的上一次出现位置
如果"坏字符"不包含在搜索词之中,则上一次出现位置为 -1。以 "P" 为例,它作为"坏字符",出现在搜索词的第 6 位(从 0 开始编号),在搜索词中的上一次出现位置为 4,所以后移 6 - 4 = 2 位。再以前面第二步的 "S" 为例,它出现在第 6 位,上一次出现位置是 -1(即未出现),则整个搜索词后移 6 - (-1) = 7 位。以上是 "坏字符规则",还有一个 "好后缀规则":
后移位数 = 好后缀的位置 - 搜索词中的上一次出现位置
计算时,位置的取值以"好后缀"的最后一个字符为准。如果"好后缀"在搜索词中没有重复出现,则它的上一次出现位置为 -1。
比较前面一位,"MPLE" 与 "MPLE" 匹配。我们把这种情况称为"好后缀"(good suffix),即所有尾部匹配的字符串。注意,"MPLE"、"PLE"、"LE"、"E" 都是好后缀。
比较前一位,发现 "I" 与 "A" 不匹配。所以,"I" 是 "坏字符"。根据"坏字符规则",此时搜索词应该后移 2 -(-1)= 3 位。而根据 “好后缀规则",所有的"好后缀"(MPLE、PLE、LE、E)之中,只有 "E" 在 "EXAMPLE" 之中出现两次,所以后移 6 - 0 = 6 位。
可以看到,”坏字符规则”只能移 3 位,”好后缀规则”可以移 6 位。所以,Boyer-Moore 算法的基本思想是,每次后移这两个规则之中的较大值。
更巧妙的是,这两个规则的移动位数,只与搜索词有关,与原字符串无关。因此,可以预先计算生成《坏字符规则表》和《好后缀规则表》。使用时,只要查表比较一下就可以了。完整的搜索过程:
例子2
参考链接:
字符串匹配的Boyer-Moore算法 知识库 博客园
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