java实现sunday算法示例分享
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发布时间:2016-12-28 来源:查字典编辑
摘要:字符串匹配查找算法中,最著名的两个是KMP算法(Knuth-Morris-Pratt)和BM算法(Boyer-Moore)。两个算法在最坏情...

字符串匹配查找算法中,最著名的两个是KMP算法(Knuth-Morris-Pratt)和BM算法(Boyer-Moore)。两个算法在最坏情况下均具有线性的查找时间。但是在实用上,KMP算法并不比最简单的C库函数strstr()快多少,而BM算法则往往比KMP算法快上3-5倍(未亲身实践)。但是BM算法还不是最快的算法,这里介绍一种比BM算法更快一些的查找算法Sunday算法。

Sunday算法的思想和BM算法中的坏字符思想非常类似。差别只是在于Sunday算法在匹配失败之后,是取目标串中当前和Pattern字符串对应的部分后面一个位置的字符来做坏字符匹配。当发现匹配失败的时候就判断母串中当前偏移量+Pattern字符串长度+1处(假设为K位置)的字符在Pattern字符串中是否存在。如果存在,则将该位置和Pattern字符串中的该字符对齐,再从头开始匹配;如果不存在,就将Pattern字符串向后移动,和母串k+1处的字符对齐,再进行匹配。重复上面的操作直到找到,或母串被找完结束。动手写了个小例子来实现以下这个算法。

在代码中,实现了两种字符串匹配算法,一种是Sunday方式,一种是普通的每次移动一位的方式,二者的效率对比在main函数中有,都是纳秒级别。算法的详细步骤,在代码中已经添加了相应的注释。关于BM算法,下次空了再一起对照着分析。

复制代码 代码如下:

import java.util.HashMap;

import java.util.LinkedList;

import java.util.List;

import java.util.Map;

/**

* @author Scott

* @date 2013年12月28日

* @description

*/

public class SundySearch {

String text = null;

String pattern = null;

int currentPos = 0;

/**

* 匹配后的子串第一个字符位置列表

*/

List<Integer> matchedPosList = new LinkedList<Integer>();

/**

* 匹配字符的Map,记录改匹配字符串有哪些char并且每个char最后出现的位移

*/

Map<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();

public SundySearch(String text, String pattern) {

this.text = text;

this.pattern = pattern;

this.initMap();

};

/**

* Sunday匹配时,用来存储Pattern中每个字符最后一次出现的位置,从左到右的顺序

*/

private void initMap() {

for (int i = 0; i < pattern.length(); i++) {

this.map.put(pattern.charAt(i), i);

}

}

/**

* 普通的字符串递归匹配,匹配失败就前进一位

*/

public List<Integer> normalMatch() {

//匹配失败,继续往下走

if (!matchFromSpecialPos(currentPos)) {

currentPos += 1;

if ((text.length() - currentPos) < pattern.length()) {

return matchedPosList;

}

normalMatch();

} else {

//匹配成功,记录位置

matchedPosList.add(currentPos);

currentPos += 1;

normalMatch();

}

return matchedPosList;

}

/**

* Sunday匹配,假定Text中的K字符的位置为:当前偏移量+Pattern字符串长度+1

*/

public List<Integer> sundayMatch() {

// 如果没有匹配成功

if (!matchFromSpecialPos(currentPos)) {

// 如果Text中K字符没有在Pattern字符串中出现,则跳过整个Pattern字符串长度

if ((currentPos + pattern.length() + 1) < text.length()

&& !map.containsKey(text.charAt(currentPos + pattern.length() + 1))) {

currentPos += pattern.length();

}else {

// 如果Text中K字符在Pattern字符串中出现,则将Text中K字符的位置和Pattern字符串中的最后一次出现K字符的位置对齐

if ((currentPos + pattern.length() + 1) > text.length()) {

currentPos += 1;

} else {

currentPos += pattern.length() - (Integer) map.get(text.charAt(currentPos + pattern.length()));

}

}

// 匹配完成,返回全部匹配成功的初始位移

if ((text.length() - currentPos) < pattern.length()) {

return matchedPosList;

}

sundayMatch();

}else {

// 匹配成功前进一位然后再次匹配

matchedPosList.add(currentPos);

currentPos += 1;

sundayMatch();

}

return matchedPosList;

}

/**

* 检查从Text的指定偏移量开始的子串是否和Pattern匹配

*/

public boolean matchFromSpecialPos(int pos) {

if ((text.length()-pos) < pattern.length()) {

return false;

}

for (int i = 0; i < pattern.length(); i++) {

if (text.charAt(pos + i) == pattern.charAt(i)) {

if (i == (pattern.length()-1)) {

return true;

}

continue;

} else {

break;

}

}

return false;

}

public static void main(String[] args) {

SundySearch sundySearch = new SundySearch("hello 啊啊 阿道夫 adfsadfklf adf234masdfsdfdsfdsfdsffwerwrewrerwerwersdf2666sdflsdfk", "adf");

long begin = System.nanoTime();

System.out.println("NormalMatch:" + sundySearch.normalMatch());

System.out.println("NormalMatch:" + (System.nanoTime() - begin));

begin = System.nanoTime();

System.out.println("SundayMatch:" + sundySearch.sundayMatch());

System.out.println("SundayMatch:" + (System.nanoTime() - begin));

}

}

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