BF、KMP、BM、Sunday算法讲解

时间:2023-03-08 19:38:04

           BF、KMP、BM、Sunday算法讲解

  字串的定位操作通常称作串的模式匹配,是各种串处理系统中最重要的操作之一。

  事实上也就是从一个母串中查找一模板串,判定是否存在。

  现给出四种匹配算法包括BF(即二维循环匹配算法)、KMP、BM、Sunday算法,着重讲KMP算法,其他算法尽量详细讲解,有兴趣的读者可自行查找其它相关资料了解其它算法,当然本文也会推荐一些网址供读者参考。

  事实上本博文也是作者阅读了其它博文,然后根据自己的在理解过程中遇到的问题加以阐述,总结而来的,尤其是多次阅读了July的博文。

  本文可能会给一部分读者阅读带来不便,所以在本文开始部分就推荐读者相关博文,若读者已经掌握了相关算法,就不要浪费时间继续浏览本博文了,干点其他有意义的事吧:

  July博文(强力推荐)http://blog.****.net/v_july_v/article/details/7041827

  注:为方面书写,S称作母串,T称作模板串

  一、BF:二维循环匹配算法

    算法比较简单,不再给予相关解释,直接给出代码,如下:

    

   int Search(const string& S, const string& T) {
  
    int i = ;
    int j = ;
  
    while(S[i] != ‘\’ && T[j] != ‘\’) {
      if(S[i] == T[j]) {
        ++ i;
        ++ j;
      } else {
        i = i - j + ;
        j = ;
      }
    }
  
    if(T[j] == ‘\’)
      return i - j;
  
    return -;
  }

     从代码可以看出,此算法的时间复杂度为O(),相当耗时,一般不采用此算法。但是读者一

  定要明确知道此算法的运行过程,KMP算法就是在此基础上改进而来的。

  、KMP算法

    此算法是D.E.Knuth与V.R.Pratt 和J.H.Morris同时发现的,取三人名字首字母便得到了KMP,

  也称作为克努特-莫里斯-普拉特操作。此算法的时间复杂度为O(n+m),n为S的长度,m为T的长

  度。

    假设S为

      BBCABCDABABCDABCDABDE

    T为

      ABCDABD

    如果按照二维匹配算法,那么过程如下:

    第一步,从S与T首字符开始匹配

      B B C A B C D A B A B C D A B C D A B D E

      ↨

      A B C D A B D

    第二步,匹配到此处(为方便说明,省去了不必要的匹配过程)

      B B C A B C D A B A B C D A B C D A B D E

            ↨

           A B C D A B D

    第三步,根据首字符相匹配可得,可以继续执行T遍历,查找S中的子串

      B B C A B C D A B A B C D A B C D A B D E

                    ↨

           A B C D A B D

    到了此处我们发现出现了不匹配现象,如果按照二维循环匹配算法,那么下一步必然会这样:

    (1)

      B B C A B C D A B A B C D A B C D A B D E

                  ↨

                  A B C D A B D

    紧接着又会出现不匹配,直到运行到下面的结果:

    (2)

      B B C A B C D A B A B C D A B C D A B D E

                    ↨

                    A B C D A B D

    让我们算一下,从第三步下标的位置到(2)这一步T的下标共移动了几次呢??答案是6次

  (但愿我没算错)!!如果我们直接从第三步移动到(2)这一步是不是只需要一次就可以了呢

  ,这样算下去的话,能减少多少不必要的匹配时间!!

    因此,KMP算法诞生了,按照以上的步骤(运行到第三步后直接调转到(2)),给出相关代码:

 

   int KMP_Search(const string& S, const string& T) {
  
    int i = ;
    int j = -;
    int sLen = S.size();
    int tLen = T.size();
  
    while(i < sLen && j < tLen) {
      if(j == - || S[i] == T[j]) {
        ++ i;
        ++ j;
      } else {
        j = next[j];
      }
    }
  
    if(j == tLen)
      return i - j;
  
    return -;
  }

    以上代码可以看出,关键的实现在于next数组,所以读者会问next数组里面保存了什么,能

  够实现这么强大的功能??下面将给予解答……

    事实上next[k]数组保存了T前k-1位相等的后缀和前缀的最大长度,next[0]为-1。

    以T为”ABCDABD”为例,即:

k值

前缀

后缀

最长相等的前缀与后缀

next[k]

0

-1

1

0

2

A

B

0

3

A、AB

C、BC

0

4

A、AB、ABC

D、CD、BCD

0

5

A、AB、ABC、ABCD

A、DA、CDA、BCDA

A

1

6

A、AB、ABC、ABCD、ABCDA

B、AB、DAB、CDAB、BCDAB

AB

2

7

A、AB、ABC、ABCD、ABCDA、ABCDAB

D、BD、ABD、DABD、CDABD、BCDABD

0

    接着,读者可能会问为什么要保存它??

    不得不说,上述表格中的数据确实说明不了什么,而且还有可能使读者更加困惑,不过没关

  系,请耐心继续往下看,一会就会明白了……

    借用第三步得到的状态:

      B B C A B C D A B A B C D A B C D A B D E

                    ↨

           A B C D A B D

 

    S与T分别匹配到A与D处,如果按照二维匹配算法,下一步就会这样:

      B B C A B C D A B A B C D A B C D A B D E

            ↨

         A B C D A B D

 

    S的’B’与T的’A’匹配辨别,事实上就是(加重部分)的匹配,

      B B C A B C D A B A B C D A B C D A B D E

                                 ↨

           A B C D A B D

     不成功匹配字符串”BCDABA”中的”BCDAB”正好是T中匹配成功的部分,也就是T中

  ”ABCDAB”的字串,也是”ABCDAB”的一个后缀,这个后缀正在与”ABCDAB”进行匹配,

  那么所可能匹配成功的最大长度则是”ABCDAB”删去最后一个字符得到字符串”ABCDA”

  的长度,这个串也是”ABCDAB”的一个前缀,这也就是相当于”ABCDAB”的前缀和后缀在

  匹配,讲到这里,读者应该似乎明白了点什么吧,上述表格似乎有点说法,是吧??那么,

  接着说,既然是一个字符串的前缀和后缀进行匹配,也就是”BCDAB”和”ABCDA”进行匹配,

  即:

      B C D A B       B C D A B       B C D A B  

      ↨               ↨               ↨ 

        A B C D A           A B C D A             A B C D A

      B C D A B         B C D A B

           ↨                 ↨    

          A B C D A          A B C D A     

    其实以上五个匹配过程也可以这样看:

      B C D A B       C D A B      D A B 

      ↨             ↨        ↨   

        A B C D A           A B C D     A B C 

       A B           B

                ↨      

       A B           A

    你发现了什么??

    好吧,那我说一下我的发现:前缀”ABCDA”一直在与后缀”BCDAB”匹配,如果匹配不成功

  ,那么前缀”ABCDA”的前缀就再与后缀”BCDAB”的后缀继续匹配……所能匹配成功的最大长度

  就是这一步:

      B C D A B

         ↨

           A B C D A

    这一步所得到的最大长度就是1,回到next数组,此时的k值恰好为5,next[5]为1,继续匹

  配将会得到:

      B C D A B

            ↨

            A B C D A

 

    此时,k为6,next[k]为2!!

    讲到这里,不知道读者是否明白??我已经尽力让读者明白了,如果仍不明白,看来我的表

  述能力存在缺陷,有待提高……

    总结起来,就是上述表格所描述的那样,T的前k-1位的后缀和前缀一直在匹配。

    希望读者能够好好理解一下上述过程,如果实在不理解,可以留言抑或参考推荐的博文。

    OK,下一步用代码求解next数组。

      

   void getNext(const string& T) {
  
    next[] = -;
    int i = ;
    int j = -;
  
    while(T[i] != ‘\’) {
      if(j == - || T[i] == T[j]) { // 这个if应该难不倒读者
        ++ i;
        ++ j;
        next[i] = j;
      } else { // 关键在这里,如果不相等,那么j就
        j = next[j]; // 必须回退
      }
    }
  
  }

     到了这里,至于代码为什么要这么写需要读者自己独立思考一下了……

    至于时间复杂度为什么是O(n+m)就不给予证明了,推荐的July博文有明确证明。

    注:n为S长度,m为T长度

    下面再给出next数组的优化。

    读者可能会问next数组为什么需要优化??在这里举出一个例子进行说明:

      假设母串S为

        aaabaaaab

      模板串T为

        aaaab

      当匹配到这里的时候:

        a a a b a a a a b

              ↨

          a a a a b

    按照上述next数组保存的结果进行匹配,可以发现S[3] != T[3],那么下一步就需要根据

  next[3] = 2进行匹配,然后再根据next[2] = 1进行匹配……直到匹配到T的首字符仍然匹配不

  成功为止。那么在求解next数组的时候就可以预判一下,使得在上述匹配不成功的时候直接

  滑向首字符,省去不必要的匹配过程。也就是说在S[i] == T[j] 时,当S[i + 1] == T[j + 1] 时,

  不需要再和T[j]相比较,而是与T[next[j]]进行比较。那么,next数组求解可以改为下述代码:

    

   void getNextval(const string& T) {
  
    next[] = -;
    int i = ;
    int j = -;
  
    while(T[i] != ‘\’) {
      if(j == - || T[i] == T[j]) {
        ++ i;
        ++ j;
        // 修改部分如下
        if(T[i] != T[j])
          next[i] = j;
        else next[i] = next[j];
      } else {
        j = next[j];
      }
    }
  
  }

    ok,整理一下KMP完整代码:

   void getNext(const string& T) {
    next[] = -;
    int i = ;
    int j = -;
  
    while(T[i] != ‘\’) {
      if(j == - || T[i] == T[j]) {
        ++ i;
        ++ j;
        next[i] = j;
      } else {
        j = next[j];
      }
    }
  }
  
  void getNextval(const string& T) {
    next[] = -;
    int i = ;
    int j = -;
  
    while(T[i] != ‘\’) {
      if(j == - || T[i] == T[j]) {
        ++ i;
        ++ j;
  
        if(T[i] != T[j])
          next[i] = j;
        else next[i] = next[j];
      } else {
        j = next[j];
      }
    }
  }
  
  int KMP_Search(const string& S, const string& T) {
    int i = ;
    int j = -;
    int sLen = S.size();
    int tLen = T.size();
  
    while(i < sLen && j < tLen) {
      if(j == - || S[i] == T[j]) {
        ++ i;
        ++ j;
      } else {
        j = next[j];
      }
    }
  
    if(j == tLen)
      return i - j;
  
    return -;
  }

    ok, kmp算法介绍完毕,下面介绍BM算法~

  三、BM算法

    事实上KMP算法并不是最快的匹配算法,BM算法(1977年,Robert S.Boyer和J

  Strother Moore提出)要比KMP算法快,它的时间复杂度为O(n)(平均性能为O(n),

  但有时也会达到O(n * m),而且书写代码要复杂,不细心的读者很容易写错),BM算法

  采用从右向左比较的方法,同时应用到了两种启发式规则,即坏字符规则 和好后缀规则 ,

  来决定向右跳跃的距离。

    例如:

    第一步:

      A B C D E F G H I

            ↨

      C D E F G F

 

    然后向前匹配:

      A B C D E F G H I

               ↨

        C D E F G F

    这就是从后往前匹配。

    BM算法定义了两种规则:

    注:为方面书写,S称作母串,T称作模板串

    注:规则读一遍即可,下述图文解释匹配过程可完全解释规则含义。

    注:网页上关于BM算法的规则说明原理都是一样的,只不过是表述不同。

      A B C D E F G H I

           ↨

        C D E F E F

    如上图所示,蓝色字符串“EF”就是好后缀,黄色字符“D”就是坏字符。

    1)坏字符规则

      在BM算法从右向左扫描的过程中,若发现某个字符x不匹配,则按如下两种情况讨论:

      I.如果字符x在T中没有出现,那么从字符x开始的m个文本显然不可能与S在此处的字符

    匹配成功,直接全部跳过该区域即可。

      II.如果x在T中出现,选择最右该字符进行对齐。

    2)好后缀规则

      若发现某个字符不匹配的同时,已有部分字符匹配成功,则按如下两种情况讨论:

      I.如果在T中其他位置存在与好后缀相同的子串,选择最边右的子串,将S左移使该子

    串与好后缀对齐(相当于T右移)。

      II.如果在T中任何位置不存在与好后缀相同的字串,查找是T中否存在某一前缀与好后

    缀相匹配,如果有选择最长前缀与S对齐,相当于S左移或者T右移;如果不存在,那么直

    接跳过该后缀,T的首字符与S好后缀的下一字符对齐。

    坏字符规则图文解释:

    (1)

      A  B  C  D  E  F  G H

           ↨

        H  I   J  K

      不匹配,直接跳过,得到:

      A  B  C  D  E  F  G  H

                   ↨

            H  I   J  K

 

    (2)

      A B C D E F G

         ↨

      A D D F

      字符"D"在T中存在,那么得到:

      A  B C D E F G

          ↨

        A D D F

 

    好后缀规则图文解释:

     (1)

      A B C D E F G H I J K

           ↨

        A E F A E F

 

      字符"A"与"D"不匹配,好后缀"EF"在T中存在,那么得到:

      A B C D E F G H I J K

               ↨

           A E F A E F

 

    (2)

      A B C D E F G H I J K L

         ↨

      F G F A E F G

 

      T中存在前缀“FG”与后缀“FG”相匹配,那么得到:

      A B C D E F G H I J K L

                 ↨

            F G F A E F G

 

    如果是这样:

       A B C D E F G H I J K L M N

         ↨

       F A F A E F G

 

      不存在前缀与任一后缀匹配,那么得到:

      A B C D E F G H I J K L M N

                    ↨

               F A F A E F G

 

    ok,原理说明完毕,下面就是代码求解:

    注:网上诸多作者均给出了详细求解代码,可是求解代码比较晦涩难懂,没有比较好的注释

  以帮助读者完全理解,所以在此根据编者自己的理解,给出了晦涩代码段的相关注释。

    先给出BM算法的匹配代码:

    注:bmG表示好后缀数组,bmB表示坏字符数组

   int BM(const string& S, const string& T, int bmG[], int bmB[]) {
  
    int sLen = S.size() - T.size();
    int tLen = T.size();
    int i = ;
  
    get_bmB(T, bmB);
    get_bmG(T, bmG);
  
    while(i <= sLen) {
      int j = tLen - ;
      // 出现不匹配字符或者匹配成功循环结束
      for( ; j > - && S[i + j] == T[j]; --j) ;
  
      // 匹配成功
      if(j == -)
        return i;
  
      // 选择好后缀与坏字符中移位最大者,tLen - 1 - j表示的是该字符距字符串尾部的距离,bmB[S[i + j]]表示的是该字符
      // 出现在T中的最右位置距字符串尾部的距离。
      i += max(bmG[j], bmB[S[i + j]] - (tLen - - j));
    }
  
    return -;
  }

    那么,下面就需要求解bmG数组和bmB数组了,由于求解bmG数组比较麻烦,所以先给出

  bmB数组的求解代码:

   void get_bmB(const string& T, int bmB[]) {
  
    int tLen = T.size();
  
    // MAXSIZE 表示字符种类数目
    // 坏字符不存在T中时,直接后移此片段
    for(int i = ; i < MAXSIZE; ++ i) {
      bmB[i] = tlen;
    }
  
    // 坏字符存在T中时,选择T中最右字符存在的位置
    for(int i = ; i < tLen; ++i) {
      bmB[T[i]] = tLen - - i;
    }
  
  }

    代码很简单,读者稍加理解应该没问题。

    OK,下面给出bmG数组的求解代码:

   //    bmGLength[i]代表的是T在以该字符为后缀的字符串与T的后缀所能匹配的最大长度
  int bmGlength[N];
  
  void get_bmG(const string& T, int bmG[]) {
  
    // 求解好后缀数组那么必先得到匹配不成功处好后缀的长度是多少
    get_bmGLength(T, bmGLength);
  
    // 那么按照好后缀的原理,先默认选择匹配不成功之处不存在好后缀的情况
    int tLen = T.size();
    for(int i = ; i < tLen; ++ i) {
      bmG[i] = tLen;
    }
  
  
    // 注:以下代码中i之所以 < tLen - 1是因为下标tLen - 1处不存在好后缀,只有坏字符
  
    // 然后是选择匹配不成功之处T中存在包含该字符的前缀与好后缀相匹配的情况
    int j = ;
    for(int i = tLen - ; i >= ; -- i) {
      // 若存在前缀与后缀相匹配,那么此处所保存的数值必然是i + 1
      if(bmGLength[i] == i + ) {
        for(; j < tLen - - i; ++ j) {
          // 还没有变化过时方可赋值
          if(bmG[j] == tLen)
            bmG[j] = tLen - - i;
        }
      }
    }
  
    // 最后就是不匹配处T中存在与好后缀相匹配的字符串,选择最右
    // 字符串
    for(int i = ; i < tLen - ; ++ i) {
      bmG[tLen - - bmGLenth[i]] = tLen - - i;
    }
  
  }

    那么接着给出bmGLength数组的求解代码:

    注:代码中有很多地方尤其是数组下标中加了相关括号,这是方便读者理解的地方,希望

  读者要稍加注意

   void get_bmGLength(const string& T, int bmGLength[]) {
    int tLen = T.size();
    bmGLength[tLen - ] = tLen;
    for(int i = tLen - ; i >= ; -- i) {
      int j = i;
  
      while(j >= && T[j] == T[tLen - - (i - j)])
        -- j;
  
      bmGLenth[i] = i - j;
    }
  
  }

    不难发现,此代码的时间复杂度为O(n2),事实上我们可以优化一下,优化成O(n),

  下见代码:

    为方便读者理解,先说一下以下代码的原理:

    如果i所到的最远处cur与pre不等,那么就存在最小循环节在[cur, pre]和[cur, tLen - 1]中,

  这个最小循环节内部(指除去最右字符剩下的字符)的字符必然不是完全匹配(也就是从此

  字符开始与后缀进行匹配,必然匹配不到一个循环节的长度),这些不完全匹配的字符所能

  匹配的最大长度在每个循环节中必然相同;而完全匹配的字符(也就是最右字符)所能匹配

  的最大长度的差值必然是循环节的整数倍。

    不知道这样说对不对,若有不对之处还请读者指正,若在理还请读者细细品味。

    这个原理也仅是读者通过代码进行理解而得到的,至于原来最先想出此优化代码的程序员已

  不可考,其根本原理也已不可知。

   void get_bmGLength(const string& T, int bmGLength[]) {
    int tLen = T.size();
    bmGLength[tLen - ] = tLen;
  
    int cur = tLen - ; // 保存当前下标i所到的最远位置
    int pre; // 保存下标i先前的位置
  
    for(int i = tLen - ; i >= ; -- i) {
  
    // i > cur 是因为i必须要曾经遍历到过下标cur方可
    // (tLen - 1 - pre)表示先前i到T尾字符的长度
    // bmGLength[i + (tLen - 1 - pre)] < i - cur这个条件为什么要加上,
    // 我也不明白,不过去掉这个条件,按照原理是成立的,加上也没有错,给出一个题目链接,读者可以测试一下编者说的是否正确
    // http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1711     /* 网上源代码:
      if(i > cur && bmGLength[i + (tLen - 1 - pre)] < i - cur) {
        bmGLength[i] = bmGLength[i + (tLen - 1 - pre)];
        continue;
      }
    */
    // 原理代码:
      if(i > cur) {
        bmGLength[i] = bmGLength[i + (tLen - - pre)];
        continue;
      }
      // i所到的最远的位置必然是i最小时
      cur = min(cur, i);
      pre = i;
  
      while(cur >= && T[cur] == T[tLen - - (pre - cur)])
        -- cur;
  
      bmGLenth[i] = pre - cur;
    }
  
  }
  

    OK,讲解完毕,下面给出BM完整代码:

   void get_bmB(const string& T, int bmB[]) {
    int tLen = T.size();
    for(int i = ; i < MAXSIZE; ++ i) {
      bmB[i] = tlen;
    }     for(int i = ; i < tLen; ++i) {
      bmB[T[i]] = tLen - - i;
    }
  }   void get_bmGLength(const string& T, int bmGLength[]) {
    int tLen = T.size();
    bmGLength[tLen - ] = tLen;
    for(int i = tLen - ; i >= ; -- i) {
      int j = i;
      while(j >= && T[j] == T[tLen - - (i - j)])
        -- j;
  
      bmGLenth[i] = i - j;
    }
  }
  
  void get_bmGLength(const string& T, int bmGLength[]) {
    int tLen = T.size();
    bmGLength[tLen - ] = tLen;
  
    int cur = tLen - ;
    int pre;
  
    for(int i = tLen - ; i >= ; -- i) {
    /* 网上源代码:
      if(i > cur && bmGLength[i + (tLen - 1 - pre)] < i - cur) {
        bmGLength[i] = bmGLength[i + (tLen - 1 - pre)];
        continue;
      }
    */
    // 原理代码:
      if(i > cur) {
        bmGLength[i] = bmGLength[i + (tLen - - pre)];
        continue;
      }
  
      cur = min(cur, i);
      pre = i;
      while(cur >= && T[cur] == T[tLen - - (pre - cur)])
        -- cur;
      bmGLenth[i] = pre - cur;
    }
  }
  
  int bmGlength[N];
  
  void get_bmG(const string& T, int bmG[]) {
  
    get_bmGLength(T, bmGLength);
  
    int tLen = T.size();
    for(int i = ; i < tLen; ++ i) {
      bmG[i] = tLen;
    }
  
    int j = ;
    for(int i = tLen - ; i >= ; -- i) {
      if(bmGLength[i] == i + ) {
        for(; j < tLen - - i; ++ j) {
          if(bmG[j] == tLen)
            bmG[j] = tLen - - i;
        }
      }
    }
  
    for(int i = ; i < tLen - ; ++ i) {
      bmG[tLen - - bmGLenth[i]] = tLen - - i;
    }
  }   int BM(const string& S, const string& T, int bmG[], int bmB[]) {     get_bmB(T, bmB);
    get_bmG(T, bmG);
  
    int sLen = S.size() - T.size();
    int tLen = T.size();
    int i = ;
  
    while(i <= sLen) {
      int j = tLen - ;
      for(; j > - && S[i + j] == T[j]; --j) ;       if(j == -)
        return i;
  
      i += max(bmG[j], bmB[S[i + j]] - (tLen - - j));
    }
    return -;
  }

    ok,BM算法介绍完毕,下面介绍Sundy算法,最简单的算法。

  四、Sunday算法

    Sunday算法是Daniel M.Sunday于1990年提出的字符串模式匹配。相对比较KMP和BM

  算法而言,简单了许多。

    原理与BM算法相仿,有点像其删减版,所以其时间复杂度和BM算法差不多,平均性能的

  时间复杂度也为O(n),最差情况的时间复杂度为O(n * m),但是要容易理解。

    匹配原理:从前往后匹配,如果遇到不匹配情况判断母串S参与匹配的最后一位的下一位字符

  ,如果该字符出现在模板串T中,选择最右出现的位置进 行对齐;否则直接跳过该匹配区域。

    原理看着都这么繁琐,而且难懂,还是给读者上图吧:

    母串S:

      S  E  A  R  C  H  S  U  B  S  T  R  I  N  G

    模板串T:

      S  U  B  S  T  R  I  N  G

    开始匹配:

      S  E  A  R  C  H  S  U  B  S  T  R  I  N  G

      ↨

      S  U  B  S  T  R  I  N  G

 

    继续下一字符匹配:

      S  E  A  R  C  H  S  U  B  S  T  R  I  N  G

        ↨

      S  U  B  S  T  R  I  N  G

 

    出现不匹配情况,查找母串参与匹配的最后一位字符的下一字符,上图中S中最后一位参与

  匹配的字符是颜色为蓝色的字符’B’,其下一字符为’S’,在T中,字符’S’出现两次,按照原理,

  选择最右位置出现的’S’进行对齐,那么可以得到:

      S  E  A  R  C  H  S  U  B  S  T  R  I  N  G

               ↨

                 S  U  B  S  T  R  I  N  G

 

    直接跳过大片区域。

    假设母串S为:

      S  E  A  R  C  H  S  U  B  Z  T  R  I  N  G

    那么当匹配到上述情况时,字符’Z’在T中没有出现,那么就可以得到下面的情况:

      S  E  A  R  C  H  S  U  B  Z  T  R  I  N  G

                              ↨

                           S  U  B  S  T  R  I  N  G

    跳过的区域很大吧。

    ok,这就是其原理的两种情况,很简单吧,下面给出代码解释:

    注:S表示母串,T表示模板串

   int moveLength[MAXSIZE];    //    匹配不成功时的移动步长,默认初始化
  
  int Sunday(const string& S, const string &T) {
    getMoveLength(T);
  
    int tLen = T.size();
    int sLen = S.size();
    int i = ; // S遍历下标
    while(i < sLen) {
      int j = ;
      // 符合条件下标就继续右移
      for( ; j < tLen && i + j < sLen && S[i + j] == T[j]; ++ j) ;
      // 遍历结束,判断遍历情况
      if(j >= tLen) return i;
      // 查找不成功,那么S下标右移
      if(i + tLen >= sLen)
      return -;
      i += moveLength[S[i + tLen]];
    }
  
    return -;
  }

    匹配过程很简单,相信读者很容易理解。

    那么,需要求解moveLength数组,下面给出其求解代码:

   int MAXSIZE = ;    //    字符串种类数,视情况而定

   void getMoveLength(const string &T) {
    int tLen = T.size();
    // 默认S中的任何字符均不出现在T中,那么每次移动的距离为T的长度 + 1
    for(int i = ; i < MAXSIZE; ++ i)
      moveLength[i] = tLen + ;
  
    // 查找能够出现在T中的字符,若一个字符出现多次,选择最右位置的字符,所以T的下标遍历从0开始
    for(int i = ; T[i]; ++ i)
      moveLength[T[i]] = tLen - i;
  }
  

    ok,代码解释完毕,非常简单。

    下面给出完整代码:

   int MAXSIZE = ;
  int moveLength[MAXSIZE];   void getMoveLength(const string &T) {
    int tLen = T.size();
    for(int i = ; i < MAXSIZE; ++ i)
      moveLength[i] = tLen + ;
  
    for(int i = ; T[i]; ++ i)
      moveLength[T[i]] = tLen - i;
  }
  
  int Sunday(const string& S, const string &T) {
    getMoveLength(T);
  
    int tLen = T.size();
    int sLen = S.size();
    int i = ;
    while(i < sLen) {
      int j = ;
      for( ; j < tLen && i + j < sLen && S[i + j] == T[j]; ++ j) ;
  
      if(j >= tLen) return i;
      if(i + tLen > sLen)
        return -;
      i += moveLength[S[i + tLen]];
    }
  
    return -;
  }

  BF、KMP、BM、Sunday算法均介绍完毕,若读者有不明之处抑或博文有误之类,请尽情留言,编者看到后会及时回复及修改博文。

  希望读者理解四种算法之后能够自己独立手写其核心代码,对读者加深印象以及其核心原理很有裨益。

  最后再次列举推荐博文以及相关书籍(当然也曾读到过一些博文以及书籍,从编者角度来说不易理解,便没有推荐,还望见谅):

    July博文(再次推荐)  http://blog.****.net/v_july_v/article/details/7041827

    算法导论(第三版),机械工业出版社,Thomas H. Cormen ... 著,殷建平...译

  暂时推荐上面比较稀少的博文与书籍,若有读者能够推荐给编者比较好的博文及书籍抑或日后看到,定会添加于上。

                                            2014年11月5日