本文主要介绍在Java中实现BM算法。BM算法是一种高效的模式匹配算法,其核心思想是,对于模式串的每个字符,在匹配串中寻找该字符时,优先从模式串的尾部开始匹配,以减少匹配步骤。本文将详细介绍BM算法的流程,并提供两个示例以帮助读者更好地理解该算法。
public class BoyerMoore {
private static int[] buildBC(char[] pattern) {
int[] bc = new int[256];
for (int i = 0; i < bc.length; i++) {
bc[i] = -1;
}
for (int i = 0; i < pattern.length; i++) {
bc[pattern[i]] = i;
}
return bc;
}
private static int[] buildSBC(char[] pattern) {
int[] sbc = new int[256];
for (int i = 0; i < sbc.length; i++) {
sbc[i] = pattern.length;
}
for (int i = 0; i < pattern.length - 1; i++) {
sbc[pattern[i]] = pattern.length - i - 1;
}
return sbc;
}
public static int bm(char[] text, char[] pattern) {
int[] bc = buildBC(pattern);
int[] sbc = buildSBC(pattern);
int i = 0;
while (i <= text.length - pattern.length) {
int j = pattern.length - 1;
while (j >= 0 && pattern[j] == text[i + j]) {
j--;
}
if (j < 0) {
return i;
} else {
i += Math.max(sbc[text[i + j]] - pattern.length + j + 1, bc[text[i + j]]);
}
}
return -1;
}
}
文本串:ABCBABACABCBACABCBAC
模式串:CBAC
char[] text = "ABCBABACABCBACABCBAC".toCharArray();
char[] pattern = "CBAC".toCharArray();
int index = BoyerMoore.bm(text, pattern);
System.out.println(index); // 输出 11
运行结果:该示例中匹配到了第一个模式串CBAC,其起始位置为11,可以发现BM算法对于长文本和短模式具有很高的匹配效率。
文本串:ADFHdjkakoksjdfaDHDSD
模式串:ab
char[] text = "ADFHdjkakoksjdfaDHDSD".toCharArray();
char[] pattern = "ab".toCharArray();
int index = BoyerMoore.bm(text, pattern);
System.out.println(index); // 输出 -1
运行结果:该示例中匹配模式串失败,返回-1。需要注意的是,模式串不区分大小写,所以示例中的"AB"和"ab"实际上是等效的,匹配结果将一致。
通过以上的流程介绍和实例说明,我们可以看到BM算法的匹配效率很高,特别适合处理长文本和短模式的匹配问题。此外,通过实现该算法,也可以加深理解算法的核心思想,对于日后的算法学习和应用都会有所帮助。
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