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串匹配算法
        
     
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第十一章：串匹配算法
    
    
        
     
KMP算法引言
        
     
KMP (Knuth-Morris-Pratt) 算法是一种经典的高效串匹配算法，以其良好的时间复杂度著称。由于其预处理阶段的提交性，KMP算法在处理大规模数据时表现突出。
        
     
    
    
    
    
        
     
KMP算法原理
        
     
KMP算法的核心在于构建“next”表，这个表记录了在匹配过程中失败时，下一步应该跳转到的位置，从而避免重复比较。通过预先构建next表，可以在后续匹配中快速跳过无需比较的部分。
        
     
    
    
    
    
        
     
BM算法概述
        
     
BM算法是一种结合好字符和坏字符处理的高效算法。通过构建bad character表（BC表）和good suffix表（GS表），BM算法能够在失配时快速右移模式串，保持较高的匹配效率。
        
     
    
    
    
    
        
     
BM-BC算法分析
        
     
BM-BC算法首先构建bad character表，帮助在模式串与文本串失配时快速右移，从而跳过无需比较的部分。在处理大字符集时，BM-BC算法的表现尤为优异，避免了大量无效比较。
        
     
    
    
    
    
        
     
Karp-Rabin算法简介
        
     
Karp-Rabin算法通过将文本串转换为数值形式，利用哈希函数快速进行串匹配。虽然哈希值相等只能是必要条件，但可以显著减少无效比较的次数，提升匹配效率。
        
     
    
    
    
    
        
     
算法复杂度比较
        
     
            F蛮力算法：最优情况O(m)，最坏情况O(nm)。              KMP算法：O(n + m)。              BM-BC算法：最优情况O(n/m)，最坏情况O(nm)，搭配GS算法可达到O(n + m)。        
        
     
    
    
    
    
        
     
算法选择建议
        
     
选择哪种算法取决于具体应用场景和字符类型。如字符集较大，BM-BC或Karp-Rabin算法效果更佳；如字符有限，KMP算法提供最佳性能。