Rabin-Karp 字符串搜索算法

Posted 2023-02-22

【中文标题】Rabin-Karp 字符串搜索算法

【英文标题】：Rabin-Karp string search algorithm

【发布时间】：2011-11-09 12:28:31

【问题描述】：

我的previous question 与通用字符串搜索算法有关。 我正在研究 Rabin-Karp 算法，我有一个函数模板，例如：

RabinKarpMatch(char *Text, char *Search_phrase,int radix,int prime)

我想知道 radix 和 prime 的值将如何根据 search_phrase 和 text 变化？还是应该为所有情况给他们任意值？

【参考方案1】：

在 Rabin-Karp 算法中，基数和素数在文本处理期间不会改变。但是选择好的基数和素数至关重要。在最坏的情况下（实际上几乎不可能），当文本的所有子字符串都具有与模板哈希码相同的哈希码时，算法将在 O(nm) 时间上运行，其中 n 是文本长度，m 是模板长度。

一般规则：素数 - 必须小，基数 - 必须方便使用。 我相信这样的配对：

（素数，基数）

31, 2^64

37, 2^64

57, 2^64

对你来说没问题。

在一些实现中，为了最小化哈希冲突，使用了不止一对。

【参考方案2】：

import java.util.*;
import java.lang.*;

// Rabin Karp
// find if pattern exists in string or not. If found return its index.

public class RabinKarp 

    private int prime = 101;

    public int patternSearch(String s, String pattern) 

        int lengthOfPattern = pattern.length();
        long hashOfPattern = createHash(pattern, lengthOfPattern);
        long hashOfString = createHash(s, lengthOfPattern);

        for(int i = 0; i < s.length() - lengthOfPattern + 1; i++) 

            if (hashOfPattern == hashOfString && checkEqual(pattern, s.substring(i, i + lengthOfPattern), lengthOfPattern))
                return i;
            if (i != s.length() - lengthOfPattern)
                hashOfString = reCreateHash(s.substring(i+1,i+1+lengthOfPattern), hashOfString, (int)s.charAt(i), lengthOfPattern);
        
        return -1;
    

    public boolean checkEqual(String pattern,String substring,int end)
        for (int i=0;i<end;i++)
            if (pattern.charAt(i) != substring.charAt(i))
                return false;
        return true;
    

    public long reCreateHash(String pattern, long oldHash, int oldCharAsciiValue, int end) 
        long hash = 0;
        hash = oldHash - oldCharAsciiValue;
        hash = hash / prime;
        hash += pattern.charAt(end-1) * Math.pow(prime, end - 1);
        return hash;
    

    public long createHash(String pattern,int end) 
        long hash = 0L;
        for(int i = 0; i < end; i++)
            hash += pattern.charAt(i) * Math.pow(prime, i);
        return hash;
    

    public static void main(String arg[])
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("Enter a String");
        String s = sc.nextLine();
        System.out.println("Enter a pattern");
        String pattern = sc.nextLine();
        RabinKarp rk = new RabinKarp();
        System.out.println("Staring index of pattern is " + rk.patternSearch(s, pattern));
    

【参考方案3】：

RABIN KARP 字符串匹配算法代码：

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#define d 10
void RabinKarpStringMatch(char*, char*, int);
void main()

    char *Text, *Pattern;
    int Number = 11; //Prime Number
    clrscr();
    printf("\nEnter Text String : ");
    gets(Text);
    printf("\nEnter Pattern String : ");
    gets(Pattern);

    RabinKarpStringMatch(Text, Pattern, Number);
    getch();


void RabinKarpStringMatch(char* Text, char* Pattern, int Number)

    int M, N, h, P = 0, T = 0, TempT, TempP;
    int i, j;
    M = strlen(Pattern);
    N = strlen(Text);
    h = (int)pow(d, M - 1) % Number;
    for (i = 0; i < M; i++) 
        P = ((d * P) + ((int)Pattern[i])) % Number;
        TempT = ((d * T) + ((int)Text[i]));
        T = TempT % Number;
    
    for (i = 0; i <= N - M; i++) 
        if (P == T) 
            for (j = 0; j < M; j++)
                if (Text[i + j] != Pattern[j])
                    break;
            if (j == M)
                printf("\nPattern Found at Position: %d", i + 1);
        
        TempT = ((d * (T - Text[i] * h)) + ((int)Text[i + M]));
        T = TempT % Number;
        if (T < 0)
            T = T + Number;
    

OUTPUT FOR THE CODE

【讨论】：

c++ 但这里有更好的工作代码：codeaspirant.wordpress.com/2013/05/20/…