27、死区（DZ）字符串匹配算法的C++实现与性能分析

死区（DZ）字符串匹配算法的C++实现与性能分析

1. 死区算法基础

在字符串匹配过程中，死区算法有其独特的优势。当确定在 [new dead left, j) 区间内没有匹配机会时，匹配活动可在左移位置 new dead left - 1 及其左侧继续进行。由于索引 j 已检查过，整个区间 [new dead left, new dead right + 1) 可视为死区的一部分。

死区算法的移位函数假定能全局访问字符串 S 和模式串 p ，具体的移位距离由实现者决定。这些移位函数通常是 Knuth - Morris - Pratt（KMP）、Boyer - Moore（BM）和 Horspool 移位函数的变体或组合。该算法的独特之处在于，每次不匹配都有可能在 j 的左右两侧同时划定死区，这在各类模式匹配算法中是独一无二的。

2. C++ 实现概述

死区（DZ）算法家族已通过一个极为紧凑的 C++ 工具包实现，代码行数少于五百，且大部分为注释。该工具包注重可读性和性能，同时利用了 C++ 的安全特性，如字符串类。尽管 C++ 相比 C 具有较高的抽象层次，常被认为效率较低，但现代 C++ 优化编译器可有效解决这一问题。

代码中运用了 C++ 的内联函数、函数对象和模板参数化等惯用法，整体结构是相关工具包的简化版本。DZ 作为算法家族，有多个参数化轴，包括匹配顺序、移位函数和匹配尝试点的选择。

3. 匹配顺