淺談JAVA字符串匹配算法indexOf函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法
前言
相信每個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)Java的人都使用過(guò)indexOf函數(shù),indexOf函數(shù)我們可以查找一個(gè)字符串(模式串)是否在另一個(gè)字符串(主串)出現(xiàn)過(guò),返回結(jié)果表示出現(xiàn)位置的下標(biāo),如果返回-1,表示模式串在主串中不存在,那么,你可曾想過(guò)這些查找函數(shù)又是如何實(shí)現(xiàn)的呢?
從indexOf源碼看起
首先我們先來(lái)看一下indexOf的源碼,indexOf的使用方式比較多,這是我們以一個(gè)形參的為例。
static String mainString = "Hello my name is HuangLinqing"; static String patternString = "HuangLinqing"; public static void main(String[] args) { System.out.printf(mainString.indexOf(patternString, 0) + ""); }
運(yùn)行上面代碼的結(jié)果,返回的結(jié)果是17,說(shuō)明模式串在主串中存在,并且第一次出現(xiàn)的位置下標(biāo)是17
indexOf方法最終會(huì)走到下面方法中,源碼如下所示:
/** * Code shared by String and StringBuffer to do searches. The * source is the character array being searched, and the target * is the string being searched for. * * @param source the characters being searched. * @param sourceOffset offset of the source string. * @param sourceCount count of the source string. * @param target the characters being searched for. * @param targetOffset offset of the target string. * @param targetCount count of the target string. * @param fromIndex the index to begin searching from. */ static int indexOf(char[] source, int sourceOffset, int sourceCount, char[] target, int targetOffset, int targetCount, int fromIndex) { if (fromIndex >= sourceCount) { return (targetCount == 0 ? sourceCount : -1); } if (fromIndex < 0) { fromIndex = 0; } if (targetCount == 0) { return fromIndex; } char first = target[targetOffset]; int max = sourceOffset + (sourceCount - targetCount); for (int i = sourceOffset + fromIndex; i <= max; i++) { /* Look for first character. */ if (source[i] != first) { while (++i <= max && source[i] != first); } /* Found first character, now look at the rest of v2 */ if (i <= max) { int j = i + 1; int end = j + targetCount - 1; for (int k = targetOffset + 1; j < end && source[j] == target[k]; j++, k++); if (j == end) { /* Found whole string. */ return i - sourceOffset; } } } return -1; }
代碼行數(shù)不多,接下來(lái)我們來(lái)分析一下,上面的代碼,fromIndex默認(rèn)是0,target是模式串,targetCount是模式串的大小,source是主串,sourceCount是主串的大小
if (fromIndex >= sourceCount) { return (targetCount == 0 ? sourceCount : -1); } if (fromIndex < 0) { fromIndex = 0; } if (targetCount == 0) { return fromIndex; }
如果開(kāi)始查找的位置大于主串的大小,如果模式串是空串就返回主串的大小,否則返回-1,如果模式串的大小等于0就是開(kāi)始查找的位置,這幾行代碼很好理解,就不舉例子了,主要是下面的代碼:
char first = target[targetOffset]; int max = sourceOffset + (sourceCount - targetCount); for (int i = sourceOffset + fromIndex; i <= max; i++) { /* Look for first character. */ if (source[i] != first) { while (++i <= max && source[i] != first); } /* Found first character, now look at the rest of v2 */ if (i <= max) { int j = i + 1; int end = j + targetCount - 1; for (int k = targetOffset + 1; j < end && source[j] == target[k]; j++, k++); if (j == end) { /* Found whole string. */ return i - sourceOffset; } } }
indexOf底層使用的方法是典型的BF算法,我們先來(lái)簡(jiǎn)單介紹BF算法,再回過(guò)頭來(lái)理解上面的代碼就比較容易了
BF與RK算法
BF算法
BF算法就是Brute Force,暴力匹配算法,也成為樸素匹配算法,主串的大小是sourceSize,模式串的大小是targetSize,因?yàn)槲覀円谥鞔胁檎夷J酱詓ourceZize > targetSize,所以從主串下標(biāo)為0開(kāi)始,連續(xù)查找targetSize個(gè)字符,再?gòu)南聵?biāo)為1開(kāi)始后,一直到,下標(biāo)為sourceSize - targetSize ,舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子在ABCDEFG中查找EF:
上圖依次表示從i為0,到i為4時(shí)的依次比較,從圖中我們也可以看出,BF算法是比較耗時(shí)的,因?yàn)楸容^的次數(shù)較多,但是實(shí)際比較的時(shí)候主串和模式串都不會(huì)太長(zhǎng),所以這種比較的方法更容易使用。
現(xiàn)在我們回過(guò)頭看看indexOf的下半部分源碼,我相信其實(shí)不用解釋了。
RK算法
RK算法其實(shí)就是對(duì)BF算法的升級(jí),還是以上面的圖為例,在ABCDEFG中查找EF的時(shí)候,比如下標(biāo)為0的時(shí)候,我們?nèi)ケ容^A和E的值,不相等就不繼續(xù)往下比較了,但是比如我們現(xiàn)在查找CDF是否在主串中存在,我們要從C已知比較大E發(fā)現(xiàn)第三位不相等,這樣當(dāng)模式串前一部分等于主串,只有最后一位不相等的時(shí)候,比較的次數(shù)太多了,效率比較低,所以我們可以采用哈希計(jì)算來(lái)比較,哈希計(jì)算 后面我會(huì)補(bǔ)充一篇。
我們要將模式串和sourceSize - targetSize + 1 個(gè)字符串相比,我們可以先將sourceSize - targetSize + 1個(gè)模式串進(jìn)行哈希計(jì)算。與哈希計(jì)算后的模式串相比較,如果相等則存在,對(duì)于哈希沖突在一般實(shí)現(xiàn)中概率比較低,不放心的話我們可以在哈希值相等時(shí)候再比較一次原字符串確保準(zhǔn)確,哈希的沖突概率也和哈希算法的本身設(shè)計(jì)有關(guān)。這樣的話,我們首先計(jì)算AB的哈希值 與 模式串的相比較,然后計(jì)算BC的哈希值與模式串相比較,直到比較出相等的返回下標(biāo)即可。
到此這篇關(guān)于淺談字符串匹配算法從indexOf函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)字符串匹配算法從indexOf函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
相關(guān)文章
Java調(diào)用新浪api通過(guò)Ip查詢地區(qū)
這篇文章主要介紹了Java調(diào)用新浪接口通過(guò)Ip查詢地區(qū),文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下2020-05-05詳解如何在項(xiàng)目中應(yīng)用SpringSecurity權(quán)限控制
本文主要介紹了如何在項(xiàng)目中應(yīng)用SpringSecurity權(quán)限控制,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2022-06-06基于Java實(shí)現(xiàn)修改圖片分辨率示例代碼
這篇文章主要介紹了一個(gè)可以修改圖片分辨率的java工具類,文中的示例代碼講解詳細(xì),對(duì)學(xué)習(xí)JAVA有一定的幫助,感興趣的小伙伴快來(lái)跟隨小編一起學(xué)習(xí)吧2021-12-12java中instanceof 關(guān)鍵字作用和實(shí)際用途詳解
這篇文章主要介紹了java中instanceof 關(guān)鍵字作用和實(shí)際用途,本文給大家介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2021-04-04Mybatis 動(dòng)態(tài)表名+Map參數(shù)傳遞+批量操作詳解
這篇文章主要介紹了Mybatis 動(dòng)態(tài)表名+Map參數(shù)傳遞+批量操作詳解,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧2020-12-12