[转载]字符串匹配的Boyer-Moore算法
作者: 阮一峰
日期: 2013年5月 3日
上一篇文章,我介绍了KMP算法。
但是,它并不是效率最高的算法,实际采用并不多。各种文本编辑器的"查找"功能(Ctrl+F),大多采用Boyer-Moore算法。

Boyer-Moore算法不仅效率高,而且构思巧妙,容易理解。1977年,德克萨斯大学的Robert S. Boyer教授和J Strother Moore教授发明了这种算法。
下面,我根据Moore教授自己的例子来解释这种算法。
1.

假定字符串为"HERE IS A SIMPLE EXAMPLE",搜索词为"EXAMPLE"。
2.

首先,"字符串"与"搜索词"头部对齐,从尾部开始比较。
这是一个很聪明的想法,因为如果尾部字符不匹配,那么只要一次比较,就可以知道前7个字符(整体上)肯定不是要找的结果。
我们看到,"S"与"E"不匹配。这时,"S"就被称为"坏字符"(bad character),即不匹配的字符。我们还发现,"S"不包含在搜索词"EXAMPLE"之中,这意味着可以把搜索词直接移到"S"的后一位。
3.

依然从尾部开始比较,发现"P"与"E"不匹配,所以"P"是"坏字符"。但是,"P"包含在搜索词"EXAMPLE"之中。所以,将搜索词后移两位,两个"P"对齐。
4.

我们由此总结出"坏字符规则":
后移位数 = 坏字符的位置 - 搜索词中的上一次出现位置
如果"坏字符"不包含在搜索词之中,则上一次出现位置为 -1。
以"P"为例,它作为"坏字符",出现在搜索词的第6位(从0开始编号),在搜索词中的上一次出现位置为4,所以后移 6 - 4 = 2位。再以前面第二步的"S"为例,它出现在第6位,上一次出现位置是 -1(即未出现),则整个搜索词后移 6 - (-1) = 7位。
5.

依然从尾部开始比较,"E"与"E"匹配。
6.

比较前面一位,"LE"与"LE"匹配。
7.

比较前面一位,"PLE"与"PLE"匹配。
8.

比较前面一位,"MPLE"与"MPLE"匹配。我们把这种情况称为"好后缀"(good suffix),即所有尾部匹配的字符串。注意,"MPLE"、"PLE"、"LE"、"E"都是好后缀。
9.

比较前一位,发现"I"与"A"不匹配。所以,"I"是"坏字符"。
10.

根据"坏字符规则",此时搜索词应该后移 2 - (-1)= 3 位。问题是,此时有没有更好的移法?
11.

我们知道,此时存在"好后缀"。所以,可以采用"好后缀规则":
后移位数 = 好后缀的位置 - 搜索词中的上一次出现位置
举例来说,如果字符串"ABCDAB"的后一个"AB"是"好后缀"。那么它的位置是5(从0开始计算,取最后的"B"的值),在"搜索词中的上一次出现位置"是1(第一个"B"的位置),所以后移 5 - 1 = 4位,前一个"AB"移到后一个"AB"的位置。
再举一个例子,如果字符串"ABCDEF"的"EF"是好后缀,则"EF"的位置是5 ,上一次出现的位置是 -1(即未出现),所以后移 5 - (-1) = 6位,即整个字符串移到"F"的后一位。
这个规则有三个注意点:
(1)"好后缀"的位置以最后一个字符为准。假定"ABCDEF"的"EF"是好后缀,则它的位置以"F"为准,即5(从0开始计算)。
(2)如果"好后缀"在搜索词中只出现一次,则它的上一次出现位置为 -1。比如,"EF"在"ABCDEF"之中只出现一次,则它的上一次出现位置为-1(即未出现)。
(3)如果"好后缀"有多个,则除了最长的那个"好后缀",其他"好后缀"的上一次出现位置必须在头部。比如,假定"BABCDAB"的"好后 缀"是"DAB"、"AB"、"B",请问这时"好后缀"的上一次出现位置是什么?回答是,此时采用的好后缀是"B",它的上一次出现位置是头部,即第0 位。这个规则也可以这样表达:如果最长的那个"好后缀"只出现一次,则可以把搜索词改写成如下形式进行位置计算"(DA)BABCDAB",即虚拟加入最 前面的"DA"。
回到上文的这个例子。此时,所有的"好后缀"(MPLE、PLE、LE、E)之中,只有"E"在"EXAMPLE"还出现在头部,所以后移 6 - 0 = 6位。
12.

可以看到,"坏字符规则"只能移3位,"好后缀规则"可以移6位。所以,Boyer-Moore算法的基本思想是,每次后移这两个规则之中的较大值。
更巧妙的是,这两个规则的移动位数,只与搜索词有关,与原字符串无关。因此,可以预先计算生成《坏字符规则表》和《好后缀规则表》。使用时,只要查表比较一下就可以了。
13.

继续从尾部开始比较,"P"与"E"不匹配,因此"P"是"坏字符"。根据"坏字符规则",后移 6 - 4 = 2位。
14.

从尾部开始逐位比较,发现全部匹配,于是搜索结束。如果还要继续查找(即找出全部匹配),则根据"好后缀规则",后移 6 - 0 = 6位,即头部的"E"移到尾部的"E"的位置。
(完)
文档信息
- 版权声明:自由转载-非商用-非衍生-保持署名 | Creative Commons BY-NC-ND 3.0
- 原文网址:http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/05/boyer-moore_string_search_algorithm.html
- 最后修改时间:2013年8月29日 10:33
[转载]字符串匹配的Boyer-Moore算法的更多相关文章
- [小专题]另一种字符串匹配的思路——Shift-And算法
吐槽:前两天打组队赛遇到一个字符串的题考了这个(见:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5972 ) 当时写了个KMP瞎搞然后TLE了(害),赛后去查了 ...
- [转载]字符串匹配的KMP算法
作者: 阮一峰 日期: 2013年5月 1日 字符串匹配是计算机的基本任务之一. 举例来说,有一个字符串"BBC ABCDAB ABCDABCDABDE",我想知道,里面是否包含另 ...
- 模式字符串匹配问题(KMP算法)
这两天又看了一遍<算法导论>上面的字符串匹配那一节,下面是实现的几个程序,可能有错误,仅供参考和交流. 关于详细的讲解,网上有很多,大多数算法及数据结构书中都应该有涉及,由于时间限制,在这 ...
- Boyer Moore算法(字符串匹配)
上一篇文章,我介绍了KMP算法. 但是,它并不是效率最高的算法,实际采用并不多.各种文本编辑器的"查找"功能(Ctrl+F),大多采用Boyer-Moore算法. Boyer-Mo ...
- 字符串匹配的Boyer-Moore(BM)算法
各种文本编辑器的"查找"功能(Ctrl+F),大多采用Boyer-Moore算法. Boyer-Moore算法不仅效率高,而且构思巧妙,容易理解.1977年,德克萨斯大学的Robe ...
- 神奇的字符串匹配:扩展KMP算法
引言 一个算是冷门的算法(在竞赛上),不过其算法思想值得深究. 前置知识 kmp的算法思想,具体可以参考 → Click here trie树(字典树). 正文 问题定义:给定两个字符串 S 和 T( ...
- 字符串匹配的KMP算法(转载)
字符串匹配是计算机的基本任务之一. 举例来说,有一个字符串"BBC ABCDAB ABCDABCDABDE",我想知道,里面是否包含另一个字符串"ABCDABD" ...
- 字符串匹配常见算法(BF,RK,KMP,BM,Sunday)
今日了解了一下字符串匹配的各种方法. 并对sundaysearch算法实现并且单元. 字符串匹配算法,是在实际工程中经常遇到的问题,也是各大公司笔试面试的常考题目.此算法通常输入为原字符串(strin ...
- 字符串匹配--Karp-Rabin算法
主要特征 1.使用hash函数 2.预处理阶段时间复杂度O(m),常量空间 3.查找阶段时间复杂度O(mn) 4.期望运行时间:O(n+m) 本文地址:http://www.cnblogs.com/a ...
随机推荐
- Integer.valueof 和 Integer.parseInt
System.out.println(Integer.valueOf("127")==Integer.valueOf("127")); System.out.p ...
- Python并行编程(十二):进程同步
1.基本概念 多个进程可以协同工作来完成一项任务,通常需要共享数据.所以在多进程之间保持数据的一致性就很重要,需要共享数据协同的进程必须以适当的策略来读写数据.同步原语和线程的库类似. - Lock: ...
- POJ2115:C Looooops(一元线性同余方程)
题目: http://poj.org/problem?id=2115 要求: 会求最优解,会求这d个解,即(x+(i-1)*b/d)modm;(看最后那个博客的链接地址) 前两天用二元一次线性方程解过 ...
- 零碎收集cocos知识
Configuration类 返回环境变量 local function menuCallback(tag, pSender) printInfo("selected item tag:%d ...
- 系统管理命令之logname
logname命令,可以显示自己初次登录到系统中的用户名,主要识别sudo前后情形,与whoami相反. 1.查看该命令的帮助信息. # logname --help 2.查看该命令的版本信息. # ...
- LINUX_RHEl6_DHCP服务器配置
安装DHCP服务器 DHCP配置文件 可以使用RHEL 6.0自身携带的RPM包安装,安装结束后DHCP端口监督程序dhcpd配置文件是/etc/dhcp目录中的名为dhcpd.conf的文件.下面手 ...
- ACM ICPC, Amman Collegiate Programming Contest (2018) Solution
Solution A:Careful Thief 题意:给出n个区间,每个区间的每个位置的权值都是v,然后找长度为k的区间,使得这个区间的所有位置的权值加起来最大,输出最大权值, 所有区间不重叠 思路 ...
- 20145311王亦徐《JAVA程序设计》课程总结
20145311王亦徐<JAVA程序设计>课程总结 每周读书笔记链接汇总 第一周读书笔记 第二周读书笔记 第三周读书笔记 第四周读书笔记 第五周读书笔记 第六周读书笔记 第七周读书笔记 第 ...
- CSS3动画库——animate.css
初见animate.css的时候,感觉很棒,基本上很多常用的CSS3动画效果都帮我们写好了,所以想要哪一种效果直接就可以拿过来用,甚是方便: 效果展示官网:http://daneden.github. ...
- SSL/TLS协议概览
SSL/TLS协议是什么 计算机网络的OSI七层模型和TCP/IP四层模型想必大家都知道.其中SSL/TLS是一种介与于传输层(比如TCP/IP)和应用层(比如HTTP)的协议.它通过"握手 ...