朴素的模式匹配算法

最近在研究数据结构,看了<<大话数据结构>>的参考书.对于朴素的模式匹配算法书中的给的代码不是很能理解,于是自己实现了一个,对于朴素的模式匹配算法这里不在赘述,直接附上代码,将会在代码中展示书中区别,没太能明白?

#include<string>
  3 using namespace std;
  4 int Index(string S,string T,int pos){
  5 int i=pos;
  6 int j=0;
  7 while(i<S.length()&&j<T.length()){
  8 if(S[i]==T[j]){
  9 ++i;
 10 ++j;
 11 }else{
 12 i=i-j+1;
 13 j=0;
 14 }
 15 }
 16 /*
 17 //书中的代码
 18 int Index(String S,String T,int pos)//定义了一个主串,子串,开始查找的位置
 19 {
 20 int i=pos;//主串的查找位置
 21 int j=1;//此处不太理解  为啥其实位置是1,感觉应该是0开始的
 22 while(i<=S[0]&&j<=T[0])//这里的作用是不要主串的长队和子串的长度,这个S[0]和T[0]拿到代码里去运行  显示是该位置字符串的位置  后期我给更换了  
 23 看了书本才知道书中说是假设字符长度直接存在这个里面,不能直接拿到代码里使用
 24 if(S[i]==T[j])//判断两个字符串是否相等
 25 {
 26 ++i;
 27 ++j;
 28 } else{
 29 i=i-j+4;//最不能理解的就是这里了  难道不是加1吗?返回最开始查找的下一个位置,不太明白  在后代码中 我改了 可能是每台能参透作者的意思
 30 j=1;//这里是为1,应该是与上面作者的想法有关   我后期把为值改成0了,方便计算
 31 }
 32 }
 33 if(j>T[0])
 34 return i-T[0];//这里还是老问题  T[0]如果想要使用书上的代码 这里需要改一下
 35 else
 36 return 0;
 37 */
### 实现朴素模式匹配算法的C语言版本 朴素模式匹配(Naive Pattern Matching)是一种简单的字符串匹配算法,它通过逐一比较目标串中的子串与模式串来查找匹配位置。以下是该算法的核心逻辑以及其实现: #### 核心原理 朴素模式匹配算法的工作方式如下: - 对于长度为 `m` 的模式串和长度为 `n` 的目标串,依次尝试将模式串放置在目标串的不同起始位置上。 - 如果发现不匹配,则移动到下一个可能的位置并重新开始比较。 时间复杂度通常为 O(n * m),其中 n 是目标串的长度,m 是模式串的长度[^1]。 #### C语言实现 下面是朴素模式匹配算法的一个标准实现: ```c #include <stdio.h> #include <string.h> void naivePatternMatching(const char* text, const char* pattern) { int n = strlen(text); // Length of the target string int m = strlen(pattern); // Length of the pattern string for (int i = 0; i <= n - m; i++) { // Iterate over possible starting positions int j; for (j = 0; j < m; j++) { // Compare characters one by one if (text[i + j] != pattern[j]) { break; // Mismatch found, exit inner loop } } if (j == m) { // If all characters matched printf("Pattern found at index %d\n", i); } } } int main() { const char text[] = "ABACADABRAC"; // Target string const char pattern[] = "ABA"; // Pattern to search for naivePatternMatching(text, pattern); // Call the function return 0; } ``` 上述代码实现了朴素模式匹配的功能,并打印出所有找到的匹配索引位置。 --- ### 解释与扩展 1. **函数参数说明** - 参数 `text` 表示目标字符串。 - 参数 `pattern` 表示要匹配的模式字符串。 2. **外层循环** 外层循环控制模式串在整个目标串上的滑动窗口起点。每次迭代都会检查一个新的潜在匹配位置。 3. **内层循环** 内层循环逐字符对比当前窗口内的子串与模式串的内容。如果发生任何不匹配的情况,则立即退出内层循环。 4. **性能分析** 虽然简单易懂,但此方法的时间效率较低,在最坏情况下需执行 \(O((n-m+1)m)\) 次操作。对于大规模数据集或者更复杂的场景,可以考虑其他高级算法如 KMP 或 Boyer-Moore 算法。 --- ### 结合概率模型的应用可能性 尽管朴素模式匹配本身并不涉及概率计算,但在某些特定应用场合下可结合贝叶斯分类器的思想进行改进。例如当处理模糊查询或带有噪声的数据时,可以通过估计条件概率 \(p(\text{match}|\text{text})\) 来增强鲁棒性[^2]。 然而需要注意的是,这种组合会显著增加程序设计难度及运行开销,因此仅适用于特殊需求环境下的优化方案[^3]。 ---
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