【重學數據結構與算法(JS)】字符串匹配算法(四)——Sunday算法

前言

慣例，最重要的匹配思路仍是要貼一遍：

1. 將模式串和主串進行比較

   • 從前日後比較
   • 從後往前比較
2. 匹配時，比較主串和模式串的下一個位置

3. 失配時,

   • 在模式串中尋找一個合適的位置

     • 若是找到，從這個位置開始與主串當前失配位置進行比較
     • 若是未找到，從模式串的頭部與主串失配位置的下一個位置進行比較
   • 在主串中找到一個合適的位置，從新與模式串進行比較

Sunday算法也許是三種裏面最好理解也最好寫的一種了，它的思路也是在於失配時如何跳過儘量多的字符，具體的說，主要是優化了第3步，失配時，在主串中找到一個合適的位置，從新與模式串進行比較。

算法介紹與分析

• 從主串和模式串的首位開始比較，記

  • 主串 S
  • 模式串 P
  • 主串長度 slen
  • 模式串長度 plen
  • 主串位置指針 i
  • 模式串位置指針 j
  • 每次從新匹配時，模式串尾部對應主串位置的下一位 m

• 判斷 S[i] 與 P[j] 是否相等

  • 若是相等

    • 判斷 j 與 plen-1 是否相等，若是相等則表示 表示模式串匹配完成，直接返回 i - j 便可
    • 若是不相等，則繼續比較下一位，即 i++;j++;

  • 若是不相等

    • 查看 S[m] 字符是否存在於 P 中，若是存在，將 P 移至兩字符對應的位置上
    • 若是不存在，則移至 S[m] 的後一位
• 若是移動後， m > slen ，說明 S 已經遍歷一遍，仍然沒有找到目標，模式串 匹配失敗。

栗子

初始狀態，i = 0, j = 0, m = 4

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比較 S[0] 和 P[0]，發現不相等，看 S[4] 處發現並無在 P 中出現

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直接將 P 移至 S[4] 的後一位，此時 i = 5, j = 0, m = 9

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比較 S[5] 和 P[0]，發現不相等，看 S[9] 處發現有在 P 中出現

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將 P 中的 i 與 S 中的 i 對齊，此時 i = 8, j = 0, m = 12

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比較 S[8] 和 P[0]，發現不相等，看 S[12] 處發現並無在 P 中出現

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直接將 P 移至 S[12] 的後一位，此時 i = 13, j = 0, m = 17

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比較 S[13] 和 P[0]，發現不相等，看 S[17] 處發現有在 P 中出現

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將 P 中的 n 與 S 中的 n 對齊，此時 i = 15, j = 0, m = 18

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繼續匹配，直到 j === plen - 1 = 3，則匹配成功，獲得結果 i - j = 18 - 3 = 15

代碼實現

極端狀況的排除

總體邏輯框架

• 首先，確定有一個循環，先找到終結條件，和 BF算法 同樣，查找順序也是從前日後，能夠很快知道，i < slen 就是終結的條件
• 其次，就是要對匹配和失配進行不一樣的處理

由此，咱們就能夠寫出總體的框架：

細節的完善

總結

Sunday算法 遵循匹配思路，失配時採起本身的優化策略，也儘量的移動了最多的步數，達到提升效率的目的，且易理解。

後記

「字符串匹配算法」是「重學數據結構與算法」系列筆記：

• 字符串匹配算法(一)——BF算法
• 字符串匹配算法(二)——KMP算法
• 字符串匹配算法(三)——BM算法
• 字符串匹配算法(四)——Sunday算法