字符串匹配算法-BF算法

最新推荐文章于 2026-01-08 15:21:42 发布

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本文深入探讨了字符串匹配算法中的基础——BF（BruteForce）算法，也称朴素算法。该算法通过从左到右逐个字符比较来寻找模式串在主串中的位置。文中详细解释了两种不同的实现方式，并通过代码示例进行说明，强调了算法的核心思想和优化技巧。

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1.算法概要

俗话说的好，万丈高楼平地起，而楼的高度又取决于你的地基，可见基础对上层的重要性，今天我们就一起来学习一下字符串匹配算法中的基础算法-BF（Brute Force，暴力匹配）算法，也称为朴素算法，其核心思想就是从左到右移动模式串，直到全部匹配成功，如果匹配失败则重新匹配，直到不能匹配（失败），或者匹配完成。

2.算法实现

虽然，暴力匹配的算法思想很简单，但其也有好几种实现方式，这里我们先说一下比较好理解的一种方式，如下所示。

2.1 实现方式一

public int indexOf(String text, String pattern) {
    // 初始化参数,排除无效的参数
    int tLen = text.length();
    int pLen = pattern.length();
    if (tLen == 0 || pLen == 0 || pLen > tLen) return -1;
    // 匹配主逻辑
    int tIndex = 0;
    int pIndex = 0;
    while (tIndex < tLen && pIndex < pLen) {
        if (text.charAt(tIndex) == pattern.charAt(pIndex)) {
            tIndex++;
            pIndex++;
        } else {
            tIndex -= pIndex - 1;
            pIndex = 0;
        }
    }
    if (pIndex == pLen) return tIndex;
    return -1;
}

如上，代码第10行对当前位置进行了字符匹配，如果匹配成功，则主串下标和模式串下标都前进1个字符；如果匹配失败，则将主串移动到最初匹配位置的下一个位置（pIndex - 1），模式串位置归零，表示从新开始匹配。最后退出时有两种情况，一种是主串下标越界，另外一种则是模式串下标越界，如果是模式串下标越界显然是匹配成功，如上代码第18行对该条件进行了判断。

当然，我们可以发现，主串并不需要匹配 tLen 才结束循环，假设主串剩余的匹配长度不足模式串的长度，那显然是一定不能匹配成功的，于是我们可以对以上代码的while循环条件进行一定的改动，修改条件为 tIndex - pIndex <= tLen - pLen && pIndex < pLen 。

2.2实现方式二

还有一种实现方式如下，让主串下标一直前进，对于模式串的匹配如果中间匹配失败则跳出当前匹配，如果匹配成功，则返回匹配成功的位置

public int indexOf(String text, String pattern) {
    // 初始化参数,排除无效的参数
    int tLen = text.length();
    int pLen = pattern.length();
    if (tLen == 0 || pLen == 0 || pLen > tLen) return -1;
    // 匹配主逻辑
    for (int tIndex = 0; tIndex <= tLen - pLen; tIndex++) {
        int pIndex = 0;
        for (; pIndex < pLen; pIndex++) {
            if (text.charAt(tIndex + pIndex) != pattern.charAt(pIndex)) break;
        }
        if (pIndex == pLen) return tIndex;
    }
    return -1;
}