字符串匹配算法

我们先说下定义，比如说我们要在a字符串中查找字符串b，那么a就是主串，b就是模式串

我们把主串的长度记为n，把模式串的长度记为m，n>m

BF(Brute Force)中文名:暴力匹配算法,朴素匹配算法

简单的说BF的算法就是在主串中查找起始位置是0,1,2,n-m个且长度为m的n-m+1个子串，看看有没有跟模式串匹配的

如下图所示

下面是我用php实现的BF算法的代码，很简单

function BFString($mainString = ‘abcdefghijklmn’, $patternString = ‘lmn’)
{
//主串长度
$n = strlen($n=strlen(mainString);
//模式串长度
$m = strlen($m=strlen(patternString);
//需要匹配的次数
$needMatchCount = $n - $m + 1;
//真实匹配的次数
$trueMatchCount = 0;
//是否匹配到
$isMatch = false; for ($isMatch=false;for(i = 0; $i <= $needMatchCount; $i++) {
$nowString = substr($nowString=substr(mainString, $i, $m); if ($m);if(patternString == $nowString) {
$isMatch = true;
$trueMatchCount = $i;
break;
}
}
return [‘isMatch’ => $isMatch, ‘trueMatchCount’ => $trueMatchCount];
}
这种算法的时间复杂度是O(n*m)，可以看出来很暴力，但是实际运用中，这种算法用的还是很多的

原因：

1：实现起来简单，出bug以后容易修复

2：实际软件开发中，主串和模式串的长度都不会很长，而且在匹配中当模式串遇到不能匹配的字符时就停止了，不需要把m个字符都匹配

字符串匹配算法RK(Rabin-Karp)算法

这个算法的核心就是计算出模式串的哈希值，然后依次和主串中每个子串的哈希值进行比较

因为哈希值计算出来的是数字，数字和数字比较速度会比字符串和字符串比较速度快

所以说这个算法就是BF算法的改进版

实现代码如下

/**

• 字符串匹配算法RK(Rabin-Karp)算法
  /
  function RKString($mainString, $patternString)
  {
  //主串长度
  $n = strlen($n=strlen(mainString);
  //模式串长度
  $m = strlen($m=strlen(patternString);
  //需要匹配的次数
  $needMatchCount = $n - $m + 1;
  //需要匹配的字符的哈希值
  $patternStringHash = self::RKStringHash($patternStringHash=self::RKStringHash(patternString);
  //真实匹配的次数
  $trueMatchCount = 0;
  //是否匹配到
  $isMatch = false; for ($isMatch=false;for(i = 0; $i <= $needMatchCount; $i++) {
  $nowString = substr($nowString=substr(mainString, $i, $m);
  $nowStringHash = self::RKStringHash($nowStringHash=self::RKStringHash(nowString);
  //因为哈希算法可能有冲突，所以这里多加了一个$patternString == $nowString判断条件 if ($nowString判断条件if(patternStringHash == $nowStringHash && $patternString == $nowString) {
  $isMatch = true;
  $trueMatchCount = $i;
  break;
  }
  }
  return [‘isMatch’ => $isMatch, ‘trueMatchCount’ => $trueMatchCount, ‘nowString’ => $nowString, ‘nowStringHash’ => $nowStringHash];
  }
  /*
• 字母转成26进制（哈希）
• @param $num
• @param int $bin
• @return float|int
  */
  public static function RKStringHash($string, $bin = 26)
  {
  $arr = self::BIN_TODEC_DATA; if ($arr=self::BINT​ODECD​ATA;if(bin == 10) return $string; //为10进制不转换
  $atnum = str_split($atnum=strs​plit(string); //将字符串分割为单个字符数组
  $atlen = count($atlen=count(atnum);
  $total = 0;
  $i = 1; foreach ($i=1;foreach(atnum as $tv) {
  $tv = strtoupper($tv=strtoupper(tv);
  if (array_key_exists($tv, KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: arr)) { if (arr[$tv] == 0) continue;
  $total = $total + $arr[$arr[tv] * pow($bin, $atlen - $i);
  }
  $i++;
  }
  return $total;
  }