C++实现BF和BM字符串匹配算法

"本文将介绍两种串匹配算法的C++实现，包括BF算法（Brute Force）和BM算法（Boyer-Moore算法）。这两种算法主要用于在文本串中查找模式串出现的位置。" 在计算机科学中，串匹配是常见的字符串处理问题，用于在一个大文本串中查找一个特定模式串的所有出现位置。这里提供的C++代码实现了两种基本的串匹配算法，BF算法和BM算法。 1. **BF算法（Brute Force算法）**： 这是最基础的串匹配方法，也称为朴素算法。BF算法通过逐字符比较文本串`s`和模式串`t`来寻找匹配，如果遇到不匹配的情况，它会从文本串的下一个位置重新开始匹配。BF算法的时间复杂度为O(n*m)，其中n是文本串的长度，m是模式串的长度。 ```cpp int index(chars[], chart[]); // ... int index(chars[], chart[]) { int i = 0, j = 0, r = 1; // ... } ``` 在`index`函数中，使用两个指针i和j分别追踪文本串和模式串的当前比较位置，当发现不匹配时，i回溯到i - j + 1，j重置为0，r表示不匹配次数。如果j达到m，表示模式串完全匹配，返回匹配起始位置i - m + 1。 2. **BM算法（Boyer-Moore算法）**： BM算法是BF算法的一种优化，通过利用模式串的信息提前跳过部分不必要的比较，从而提高了效率。BM算法的主要思想是坏字符规则（Bad Character Rule）和好后缀规则（Good Suffix Rule），但这里仅给出了坏字符规则的实现。 ```cpp int BM(chars[], chart[]); int dist(chart[], char); // ... int BM(chars[], chart[]) { int n, m, r, i, j; // ... } ``` 在`BM`函数中，i表示文本串的当前位置，j表示模式串的当前比较位置。算法首先计算模式串的长度差，然后利用`dist`函数（未给出具体实现）执行坏字符规则，计算下一次匹配尝试的起始位置。如果找到匹配，返回匹配起始位置i + 1。 3. **坏字符规则**： 当模式串中的字符与文本串中的字符不匹配时，可以根据模式串中该字符的最后出现位置计算出一个偏移量，跳过可能不匹配的部分。 4. **好后缀规则**： 好后缀规则通常比坏字符规则更复杂，它考虑了模式串中已经匹配的部分如何帮助跳过比较。由于这里的代码没有实现好后缀规则，因此这个版本的BM算法只利用了坏字符规则的简单形式。 这两种算法在实际应用中各有优劣，BF算法简单易懂，而BM算法效率更高，尤其对于长模式串。在处理大量数据时，通常选择更高效的BM算法或其变种，如Horspool算法、Sunday算法等。然而，如果模式串较短，BF算法可能也是足够快的选择。理解并熟练运用这些算法是进行字符串处理和搜索技术的基础。