字符串处理 —— 字符串匹配问题 —— 朴素的字符串匹配算法

【算法流程】

朴素的字符串匹配算法(Naive String Matching Algorithm)又称为暴力匹配算法,其本质是暴力枚举,主要特点有:

  1. 没有预处理阶段;
  2. 滑动窗口总是后移 1 位;
  3. 对模式中的字符的比较顺序不限定,可以从前到后,也可以从后到前;
  4. 匹配阶段需要 O((n - m + 1)m) 的时间复杂度;
  5. 需要 2n 次的字符比较;

很显然,朴素的字符串匹配算法是最原始的算法,它通过循环来检查在范围 n-m+1 中是否存在满足条件 P[1..m] = T [s + 1..s + m] 的有效位移 s。

在上图中,对于文本 T=acaabc 和模式 P=aab,将模式 P 沿着 T 从左到右滑动,逐个比较字符以判断模式 P 在文本 T 中是否存在,可以看出,该算法没有对模式 P 进行预处理,所以预处理的时间为 0,而匹配的时间复杂度在最坏情况下为 O((n-m+1)m),如果 m=n/2,则时间复杂度为 O(n^2)。

【实现】

char t[N];//文本
char p[N];//模式
int naiveStringMatcher() {
    int tLen=strlen(t);//文本串的长度
    int pLen=strlen(p);//模式串的长度
    int i=0;//主串的位置
    int j=0;//模式串的位置
    
    while(i<tLen&&j<pLen){
        if(t[i]==p[i]){//当两字符相同时,比较下一个
            i++;
            j++;
        }
        else{//当两字符串不同时
            i=i-j+1;//i从上一个开始匹配点向后一位
            j=0;//j归零
        }
    }
    if(j==pLen)//最终当模式串的位置与模式串的长度相同时,说明匹配成功
       return i-j;//返回匹配位置
    else//匹配失败
       return -1;//返回-1
}

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