C#实现字符串匹配算法

最近在学习算法。刚学习完字符串匹配的几种算法：BF算法、MP算法：KMP算法，BM算法和BMH算法。参考的书籍是算法之美，原书的代码都是用C++写的。我不懂C++，只学过C#，这里就用C#做个总结（自己是个菜鸟，表达错误的地方，希望大家指正）。

1、BF算法

 BF算法实现原理是：从主串和模式串的首位置开始，依次比较主串和模式串的各个位置，如果匹配错误，主串就返回第二个位置，模式串返回首位置，重新匹配。以此类推，直到模式串匹配成功，返回匹配成功的位置。如果没有发生匹配就返回-1。

代码如下：

 public static  int MatchStr(string s1, string s2,int n)
        {
            int i = n-1, j = 0;             //n为匹配的起始位置
            bool IsMatch=false ;            
            while (!IsMatch)
            {
            if (s1[i] == s2[j])             
                {                 
                    i++;
                    j++;                  
                }
                else                        
                {
                    i = i - j + 1;
                    j = 0;
                }
 //如果模式串匹配成功，j++,就会得到模式串长度的值。
                if (j == s2.Length)         
                {
                    IsMatch = true;
                    n = i - j+1;                   
                } 
            }
   

  if (IsMatch)
            {
                Console.WriteLine("普通方法匹配成功");
            }
            else
            {
                n = -1;
                Console.WriteLine("普通方法匹配失败");
            }       
            return n;
        }

2、MP算法

 BF算法一旦匹配失败，i，j的值就会频繁的回溯，导致复杂度增大。MP算法避免的i值回溯，只利用j值的回溯进行匹配。

MP算法原理：模式串与主串进行匹配，进行到i处（模式串在j处）发现不匹配，如果模式串j处之前有前缀n个字符与主串i处

之前n个字符相匹配，则可将模式串j移动到n处，重新与i进行匹配（此时i的位置不变）即可。依次类推，直到匹配结束。

 现在的问题就是求n的值为多少。

 假设模式串与主串在i处不匹配（模式串在j处），那么说明主串的s1[i-j~i-1]的子串与模式串的s2[0~j-1]是匹配成功的。那么寻找

主串i之前的n个字符，等价于寻找模式串j之前的n个字符与模式串的前缀n个字符是相匹配的，即n的值与主串无关，只与模式串自

身的j位置有关。n的计算方法计算如下：假定模式串为（ababcabababc）

当j=0时，代表第一个字符就匹配失败，规定此时n为-1；

当j=1时，代表第二个字符匹配失败。此时n为0；

当j=2时，则是在aba处匹配失败，前面并不能找到合格的n。则n为0；

当j=3时，则是在abab处匹配失败，则首字母a与j-1处的a是匹配的，则此时n为1;

当j=4时，则是在ababc处匹配失败，则前缀ab，与j-2~j-1处ab匹配，则此时n为2；

......

我们发现，j处的n值与j-1处的n值有关。

推理如下：

假设j-1处匹配失败，值为n，意思是：s2[0~n-1]=s2[j-1-n~j-2]。

若在j处匹配失败，有两种情况：

情况1：s2[j-1]=s2[n]，那么s2[0~n]=s2[j-1-n~j-1]，此时可得到j处匹配失败的n值为n+1;

情况2：s2[j-1]！=s2[n]。那么说明匹配成功的前缀字符一定不是n+1，但是会不会有更小的前缀字符匹配成功。

已经知道在j-1处的值为n，说明匹配成功的前缀字符为n，那么s2[n]处的匹配成功的前缀字符m，必定也是j-1处的匹配成功的前缀

s2[j-1]=s2[m]，那么j处匹配失败的n值为m+1。否则n的值就依次循环到字符开始。

......