BM字符串查找算法是一种高效的字符串搜索算法,由Boyer和Moore提出,通常比KMP算法快3-5倍。以下是使用BM算法进行字符串查找的步骤:
预处理阶段
创建一个数组`right`,用于记录模式字符串中每个字符在模式字符串中最后出现的位置。如果字符在模式字符串中不存在,则该位置的值为-1。
搜索阶段
使用两个索引`i`和`j`,分别表示在目标字符串和模式字符串中的位置。初始时,`i`从0开始遍历目标字符串,`j`从模式字符串的最后一个字符开始向前遍历。
在每次匹配失败时,根据`right`数组中的信息,快速找到下一次继续匹配的位置。具体地,如果当前字符不匹配,则将`j`更新为`right[text.charAt(i + j)]`,即模式字符串中对应字符的最后出现位置。
如果`j`变为0,说明模式字符串已经完全匹配,此时将`i`增加1,继续匹配下一个位置。
返回结果
如果遍历完整个目标字符串都没有找到匹配的模式字符串,则返回-1。否则,返回模式字符串在目标字符串中的起始位置。
示例代码
```java
public class BMStringSearch {
public static int search(String text, String pattern) {
int N = text.length();
int M = pattern.length();
if (M == 0) return 0;
// 预处理阶段
int[] right = new int;
for (int j = 0; j < M - 1; j++) {
right[pattern.charAt(j)] = j;
}
// 搜索阶段
for (int i = 0; i <= N - M; i++) {
int j = M - 1;
while (j >= 0 && text.charAt(i + j) == pattern.charAt(j)) {
j--;
}
if (j < 0) return i; // 匹配成功
else {
i += Math.max(1, j - right[text.charAt(i + j)]); // 跳过不匹配的部分
}
}
return -1; // 没有找到匹配
}
public static void main(String[] args) {
String text = "HERE IS A SIMPLE EXAMPLE";
String pattern = "EXAMPLE";
int index = search(text, pattern);
System.out.println("Pattern found at index: " + index);
}
}
```
建议
BM算法适用于模式字符串较长的情况,并且文本字符串也较长时,其效率优势更为明显。
预处理阶段需要额外的空间来存储`right`数组,但时间复杂度为O(m + n),其中m是模式字符串的长度,n是文本字符串的长度。
在实际应用中,可以考虑使用现成的库函数或工具,如GNU grep,它们通常已经实现了高效的BM算法。