[小明学算法]7.字符串匹配算法---BM

1.简介

　　BM算法是比较优秀的字符串匹配算法.

2.主要思想介绍

　　BM算法主要有三个要点
　　　　①.从pattern的后面往前比较
　　　　②.对匹配过的数据应用KMP
　　　　③.将pattern向右滑,找到与string当前字符匹配的a相同的字符位置(若不存在,直接滑过sizeof(length))
　　　　(第三步目前只实现了滑过在右侧以匹配过字符不存在的情况)

3.代码

#include <iostream>
using namespace std;
bool isSub(char* A, char* B, int lengthA, int lengthB);
void Print(int* table, int length);
//记录字符在pattern中的最后位置
int* PreBMLocation(char* pattern, int length)
{
    //字符的最大值为256
    int* location = new int[256];
    for (int i = 0; i < 256; i++)
        location[i] = length;
    for (int i = 0; i < length; i++)
        location[pattern[i]] = length-i-1;

    return location;
}

//和KMP一样的从后往前比对思路
void PreBMTable(char* pattern, int *Table, int length)
{
    //设定哨兵
    Table[length] = 1;
    //为每一个pattern[i]计算可偏移值(即之前有多少重复)
    for (int i = length - 1; i >= 0; i--)
    {
        Table[i] = Table[i + 1];
        //计算从新加入的重复
        for (int j = length - Table[i]; j >= i; j--)
        {

            //从i到j是否是已经匹配过的子串
            if (isSub(pattern, pattern + i, length, j - i))
            {
                //如果存在一个字串,结束
                break;
            }
            else
            {
                //如果不存在重复部分,移动量加一
                Table[i]++;
            }
        }
    }
}

//B是否是A的尾子串(从末尾一位开始比较)
bool isSub(char* A, char* B, int lengthA, int lengthB)
{
    int start = lengthA - lengthB;
    for (int i = lengthB - 1; i >= 0; i--)
    {
        if (A[start + i] != B[i])
            return false;
    }

    return true;
}

void Print(int* table, int length)
{
    for (int i = 0; i < length; i++)
    {
        cout << table[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}
int Max(int a, int b)
{
    return a>b ? a : b;
}

void BM(char* string, int m, char* pattern, int n)
{
    //BM算法主要有三个要点
    //1.从pattern的后面往前比较
    //2.对匹配过的数据应用KMP
    //3.将pattern向右滑,找到与string当前字符匹配的a相同的字符位置(若不存在,直接滑过sizeof(length))
    //(第三步目前只实现了滑过在右侧以匹配过字符不存在的情况)

    //先处理pattern
    int* table = new int[n + 1];
    PreBMTable(pattern, table, n);
    int* loacation = PreBMLocation(pattern, n);

    for (int i = 0; i < m; )
    {
        for (int j = n - 1; j >= 0; j--)
        {
            char a = string[i+j];
            char b = pattern[j];

            if (a != b)
            {
                //这个是记录了string中当前比较字符在pattern中的位置,并计算移动和其匹配所做的移动数(可能为负)
                //当不存在时,直接滑过.
                int t = loacation[a]-(n - 1-j)  ;
                i += Max(table[j],t ); 
                //cout << t <<" t1:"<<t1 <<"a:"<<a<<endl;
                break;
            }

            if (j == 0)
            {
                //第一次匹配起点在string中的位置
                cout << i << endl;
                return;
            }
        }
    }

    
}

void main()
{
    char string[] = "bcrcaaaaabbbbcd";
    char pattern[] = "aaaabbbbcd";
    int length = sizeof(pattern);
    int* table = new int[length];

    BM(string, sizeof(string)-1, pattern, length - 1);


    int a;
    cin >> a;
}