数据结构与算法JavaScript (四) :串(BF)

串是由零个或多个字符组成的有限序列,又叫做字符串

串的逻辑结构和线性表很相似的,不同的是串针对是是字符集,所以在操作上与线性表还是有很大区别的。线性表更关注的是单个元素的操作CURD,串则是关注查找子串的位置,替换等操作。

当然不同的高级语言对串的基本操作都有不同的定义方法,但是总的来说操作的本质都是相似的。比如javascrript查找就是indexOf, 去空白就是trim,转化大小写toLowerCase/toUpperCase等等

这里主要讨论下字符串模式匹配的几种经典的算法:BF、BM、KMP


BF(Brute Force)算法

Brute-Force算法的基本思想:

从目标串s 的第一个字符起和模式串t的第一个字符进行比较,若相等,则继续逐个比较后续字符,否则从串s 的第二个字符起再重新和串t进行比较。

依此类推,直至串t 中的每个字符依次和串s的一个连续的字符序列相等,则称模式匹配成功,此时串t的第一个字符在串s 中的位置就是t 在s中的位置,否则模式匹配不成功

可见BF算法是一种暴力算法,又称为朴素匹配算法或蛮力算法。

主串 BBC ABB ABCF

子串 ABC

在主串中找出子串的位置,对应了其实就是javascript的indexOf查找方法的实现了

BF算法就是简单粗暴,直接把BBC ABB ABCF母串的每一个字符的下表取出来与模式串的第一个字符匹配,如果相等就进去字串的再次匹配

这里值得注意:

1:最外围循环的次数sourceLength – searchLength,因为我们匹配的母串至少要大于等于子串

2:在子串的继续匹配中,母串的起点是需要叠加的(i+j)

3:通过一个条件判断是否完全匹配complete,BBC ABB ABCF中,我们在ABB的时候就需要跳过去

上面是最简单的一个算法了,代码上还有更优的处理,比如在自串的匹配上可以采取取反的算法

优化算法(一)

我们不需要判断为真的情况,我们只要判断为假的情况就可以了,当子匹配结束后match没有被修改过的话,则说明此匹配是完全匹配

以上2种方法我们都用到了子循环,我们能否改成一个循环体呢?

其实我们可以看到规律,主串每次都只会递增+1,子串每次匹配也是从头开始匹配,所以我们可以改成一个while,控制下标指针就可以了

优化算法(二)

i就是主串的下标定位,j就是子串的下标定位

当主串子串相等的时候,就进入了子串的循环模式,当子循环的次数j满足子串长度时,就验证是完全匹配

当主串子串不相等的时候,就需要把主串的下标往后移一位,当然i的时候,因为可能经过子串的处理,所以需要i-j+1, 然后复位子串

具体我们可以看看代码比较

基于BF算法的四种结构,for/while/递归

BF也是经典的前缀匹配算法,前缀还包括KMP,我们可见这种算法最大缺点就是字符匹配失败指针就要回溯,所以性能很低,之后会写一下KMP与BM算法针对BF的的升级

git代码下载: https://github.com/JsAaron/data_structure

收藏 评论

相关文章

可能感兴趣的话题



直接登录
跳到底部
返回顶部