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字符串匹配算法—單模式匹配—RK 算法

開發 前端
RK 算法的思路是這樣的:我們通過哈希算法對主串中的 n-m+1 個子串分別求哈希值,然后逐個與模式 串的哈希值比較大小。如果某個子串的哈希值與模式串相等,那就說明對應的子串和模式串匹配了(這 里先不考慮哈希沖突的問題)。

一、RK算法

RK 算法的全稱叫 Rabin-Karp 算法,是由它的兩位發明者 Rabin 和 Karp 的名字來命名的。

每次檢查主串與子串是否匹配,需要依次比對每個字符,所以 BF 算法的時間復雜度就比較高,是 O(n*m)。我們對樸素的字符串匹配算法稍加改造,引入哈希算法,時間復雜度立刻就會降低。

RK 算法的思路是這樣的:我們通過哈希算法對主串中的 n-m+1 個子串分別求哈希值,然后逐個與模式 串的哈希值比較大小。如果某個子串的哈希值與模式串相等,那就說明對應的子串和模式串匹配了(這 里先不考慮哈希沖突的問題)。因為哈希值是一個數字,數字之間比較是否相等是非常快速的,所以模 式串和子串比較的效率就提高了。

可以設計一個hash算法: 將字符串轉化成整數,利用K進制的方式 數字1-0 :

10進制 123的拆解

100+20+3=123

小寫字母a-z:26進制

大小寫字母a-Z:52進制

大小寫字母+1-0:62進制

以只是小寫字母的26進制為例

字符串“abc”轉化成hash值的算法是:

a的ASCII碼是97

b的ASCII碼是98

c的ASCII碼是99

65572+2548+99=68219

字符串“abc”轉化成hash值是68219

如果覺得計算太麻煩也可以從97開始,

即 字符串“abc”轉化成hash值的算法是:

0+26+2=28 代碼如下:

/**
* 字符串hash值匹配
*/
public class RKalth {
public static boolean isMatch(String main, String sub) {
//算出子串的hash值
int hash_sub=strToHash(sub);
for (int i = 0; i <= (main.length() - sub.length()); i++) {
// 主串截串后與子串的hash值比較
if (hash_sub==strToHash(main.substring(i, i + sub.length()))) {
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 支持 a-z 二十六進制
* 獲得字符串的hash值
* @param src
* @return
*/
public static int strToHash(String src) {
int hash = 0;
for (int i = 0; i < src.length(); i++) {
hash *= 26;
hash += src.charAt(i) - 97;
}
return hash;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(isMatch("abcvdcd","vdcd"));
}
}

時間復雜度

RK 算法的的時間復雜度為O(m+n)

m:為匹配串長度

n:為主串長度

應用

適用于匹配串類型不多的情況,比如:字母、數字或字母加數字的組合 62 (大小寫字母+數字)

責任編輯:武曉燕 來源: 今日頭條
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