字串搜尋演算法

字串搜尋演算法String searching algorithms)又稱字串比對演算法string matching algorithms)是一种搜索算法,是字串演算法中的一類,用以試圖在一長字符串或文章中,找出其是否包含某一個或多個字符串,以及其位置。

最直觀的解法是比對,如下例中,在字符串haystack中找出字符串needle

char* haystack;char* needle;int hlen, nlen, found;int i,j,k;found = 0;hlen = strlen(haystack);nlen = strlen(needle);for (i = 0; i < hlen; ++i) {    for (j = 0; j < nlen; ++j) {        if (haystack[i+j] != needle[j]) break;        if (j == nlen - 1) found = 1;    };};return found;

上例中,若字符串needle存在於字符串haystack中,則傳回1,否則傳回0。

但是此直觀算法的複雜度為 O(mn),其中haystack的長度為n、needle的長度為m,所以另有更快速的算法。

部分算法比较编辑

m 为模式的长度, n 为要搜索的字符串长度, k为字母表长度。

算法预处理时间匹配时间
朴素算法0 (无需预处理)Θ(nm)
Rabin-Karp算法Θ(m)平均 Θ(n + m),
最差 Θ((n−m)m)
基于有限状态机的搜索Θ(mk)Θ(n)
克努斯-莫里斯-普拉特算法Θ(m)Θ(n)
Boyer-Moore字符串搜索算法Θ(m + k)最好Ω(n/m),
最坏 O(n)
Bitap算法Θ(m + k)O(mn)

外部連結编辑