Algoritmo de análise de caso - algoritmo de correspondência de padrão de string

Algoritmo de análise de caso - algoritmo de correspondência de padrão de string

Vi um blog de alta qualidade na Internet para compartilhar com vocês. Reproduzido do conhecido blogueiro "Little Grey Ape" , se quiser, apoie o original.

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Hoje, compartilharei com vocês um algoritmo de correspondência de padrões sobre comparação de strings.Entre as operações relacionadas em strings na estrutura de dados, a operação de posicionamento em substrings é geralmente chamada de correspondência de padrões de string e também é a mais importante em vários processamentos de strings. Uma das operações importantes, e a substring também é chamada de string de padrão. Existem principalmente dois algoritmos de correspondência comumente usados ​​para a string principal e a string de padrão: o algoritmo ingênuo de correspondência de padrões e o algoritmo KMP (algoritmo de correspondência de padrões aprimorado). Analise esses dois algoritmos separadamente.

1. Algoritmo de correspondência de padrões ingênuo

O algoritmo ingênuo de correspondência de padrões também é conhecido como algoritmo Brute-Fuchs. Sua ideia básica é comparar o primeiro caractere da string principal com o primeiro caractere da string padrão. Os caracteres são comparados, caso contrário, o segundo caractere da string principal é novamente comparado com o primeiro caractere da string de padrão, até que cada caractere na string de padrão corresponda à sequência de caracteres consecutivos na string principal. Se a correspondência for bem-sucedida, se o conteúdo que corresponde à sequência de padrão não puder ser encontrado na sequência principal, isso é chamado de falha de correspondência.

A seguir, dê um exemplo de armazenamento de strings em matrizes de caracteres para implementar um algoritmo simples de correspondência de padrões.

//传入主串s和模式串t，同时设定从主串中开始匹配的位置pos
int index(char s[],char t[],int pos) {
	int i,j,slen,tlen;
	i = pos;
	j = 0;
	slen = s.length;	//获取到主串的长度
	tlen = t.length;	//获取到模式串的长度
	while (i<slen && j<tlen) {
		if (s[i] == t[j]) {
			i++;
			j++;
		}
		else {
			i = i-j+1;
			j=0;
		}		
	}
	if (j>=tlen) {
		return i-tlen;
	}
	return 1;
}

2. Algoritmo KMP (algoritmo de correspondência de padrões aprimorado)

O algoritmo KMP é uma melhoria do algoritmo anterior. Comparado com o algoritmo ingênuo de correspondência de padrões, o algoritmo KMP não precisa voltar sempre que os caracteres comparados não forem iguais no processo de correspondência da string principal e da string de padrão. O ponteiro de posição do caractere da string principal, em vez de usar o resultado de "correspondência parcial" que foi obtido, "deslize" a string do padrão para a direita o máximo possível antes de continuar a comparar.

Suponha que a string de padrão seja "P0 ... P (m-1)", a ideia do algoritmo de correspondência KMP é: quando o caractere Pj na string de padrão não é igual ao caractere correspondente Si na string principal, porque os primeiros j caracteres ("P0 … P (j-1) ”) foi correspondido com sucesso, então, se“ P0… P (k-1) ”na string de padrão for o mesmo que“ P (jk)… P (j-1) ”, então P0 pode ser comparado com Si, de forma que i não precise retroceder.

No algoritmo KMP, o deslizamento da substring pode ser alcançado de acordo com o próximo valor da função da string padrão. Se next [j] = k, então next [j] significa quando o Pj na string padrão não é igual ao caractere correspondente na string principal , Compare o Pnext [j] da string padrão com os caracteres correspondentes da string principal,

A definição da próxima função é a seguinte:

A seguir está o procedimento para encontrar a próxima função da string de padrão:

//求模式串p的next函数值，并存入数组next中
void Get_next(char *p,int next[])
{
	int i,j,slen;
	slen = strlen(p);	//获取到模式串的长度
	i=0;
	while (i<slen) {
		if (j==-1||p[i]==p[j]) {
			++i;
			++j;
			next[i] = j;
		} else {
			j = next[j];
		}
	}
}

Depois de obter a próxima função,

No algoritmo de correspondência de padrão KMP, se o subscrito do primeiro caractere da string de padrão for 0, o algoritmo KMP será o seguinte:

/*利用模式串p的next函数，求p在主串s中从第pos个字符开始的位置*/
/*若匹配成功，返回模式串在主串的位置下标，否则返回-1 */
int Index_KMP(char *s,char *p,int pos,int next[])
{
	int i,j,slen,plen;
	i=pos-1;
	j=-1;
	slen = strlen(s);	//求主串的长度
	plen = strlen(p);	//求模式串的长度
	while (i<slen && j<plen) {
		if (j==-1||s[i]==p[j]) {
			++i;
			++j;
		} else {
			j=next[j];
		}
	}
	if (j>=plen) {
		return i-plen;
	}
	else {
		return -1
	}
		
}

Vou compartilhar o algoritmo de correspondência de padrões de string aqui. Se houver alguma deficiência, espero que todos possam me corrigir.

Por favor, apoie o original

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