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字串搜尋演算法

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字串搜尋演算法String searching algorithms)又稱字串比對演算法string matching algorithms)是一种搜索算法,是字串演算法中的一類,用以試圖在一長字符串或文章中,找出其是否包含某一個或多個字符串,以及其位置。

最直觀的解法是比對,如下例中,在字符串haystack中找出字符串needle

char* haystack;
char* needle;
int hlen, nlen, found;
int i,j,k;

found = 0;
hlen = strlen(haystack);
nlen = strlen(needle);
for (i = 0; i < hlen; ++i) {
    for (j = 0; j < nlen; ++j) {
        if (haystack[i+j] != needle[j]) break;
        if (j == nlen - 1) found = 1;
    };
};
return found;

上例中,若字符串needle存在於字符串haystack中,則傳回1,否則傳回0。

但是此直觀算法的複雜度為 O(mn),其中haystack的長度為n、needle的長度為m,所以另有更快速的算法。

部分算法比较[编辑]

m 为模式的长度, n 为要搜索的字符串长度, k为字母表长度。

算法 预处理时间 匹配时间
朴素算法 0 (无需预处理) Θ(nm)
Rabin-Karp算法英语Rabin–Karp string search algorithm Θ(m) 平均 Θ(n + m),
最差 Θ((n−m)m)
基于有限状态机的搜索 Θ(mk) Θ(n)
克努斯-莫里斯-普拉特算法 Θ(m) Θ(n)
Boyer-Moore字符串搜索算法 Θ(m + k) 最好Ω(n/m),
最坏 O(n)
Bitap算法英语Bitap algorithm Θ(m + k) O(mn)

外部連結[编辑]