字符串与模式匹配算法：BF算法

Posted 2020-11-30 magic-sea

一、BF算法的基本思想

　　BF（Brute Force）算法是模式匹配中最简单、最直观的算法。该算法最基本的思想是从主串的第 start 个字符起和模式P（要检索的子串）的第1个字符比较，如果相等，则逐个比较后续字符；比较过程中一旦发现不相等的情况，则回溯到主串的第 start+1 个字符位置，重新和模式P的字符进行比较。

二、算法代码

 1 package algorithm;
 2 
 3 import java.util.Scanner;
 4 
 5 /**
 6  * 字符串匹配算法：BF
 7  */
 8 public class BF {
 9     // 主串
10     private String s1;
11     // 目标串
12     private String s2;
13 
14     /**
15      * 控制台输入主串、目标串
16      * 使用{@link Scanner#nextLine}能接收当前行(非结尾的)的其余部分，包括空格。
17      * 当然使用Scanner是其中的一种方法。
18      */
19     public void read() {
20         // 输入主串
21         System.out.println("请输入主串: ");
22         Scanner scan = new Scanner(System.in);
23         // 输入要匹配得字符
24         System.out.println("请输入目标串: ");
25         Scanner aim = new Scanner(System.in);
26         if (scan.hasNext()) {
27             s1 = scan.nextLine();
28             System.out.println("输入的主串为：" + s1);
29         }
30         if (aim.hasNext()) {
31             s2 = aim.nextLine();
32             System.out.println("输入的目标串为：" + s2);
33         }
34 
35         if (s1.length() < s2.length()) {
36             System.out.println("主串长度必须大于目标串，请重新输入！");
37             read();
38         }
39 
40         // 关闭
41         scan.close();
42         aim.close();
43     }
44 
45     /**
46      * 字符串匹配算法BF，算法平均时间复杂度为O((n-m)m)，n为主串长度，m为目标串长度。
47      *
48      * @param start 从主串的start位置开始匹配
49      * @return true 匹配成功，反之失败
50      */
51     public boolean bf(int start) {
52         read(); // 输入主串，目标串参数
53         int i, j;
54         for (i = start; i < s1.length() - s2.length(); ) {
55             for (j = 0; j < s2.length(); j++) {
56                 if (s1.charAt(i) != s2.charAt(j)) {
57                     i++;
58                     break;  // 从主串下一个字符重新开始找起，就像回溯
59                 } else {
60                     i++;    // 匹配成功，开始对比两个串的下一个字符
61                 }
62                 // 目标串匹配完后，返回会匹配成功的结果
63                 if (j == s2.length() - 1) {
64                     return true;
65                 }
66             }
67         }
68         return false;
69     }
70 
71 }

　　BF算法平均时间复杂度为O((n-m)m)，n为主串长度，m为目标串长度。BF算法可能会频繁地回溯，工作效率不会很高。