【字符串匹配】暴力匹配算法

​

一、暴力匹配算法原理

暴力匹配算法，也称为朴素字符串匹配算法，是一种简单但不高效的字符串匹配方法。它的原理非常直观，其主要思想是逐个字符地比较文本串和模式串，从文本串的每个可能的起始位置开始，依次检查是否有匹配的子串。以下是暴力匹配算法的详细原理：

1. 一个字一个字的与子串进行比对

2.匹配失败，就跳回主串的下一个字符进行重新匹配，直到匹配成功

二、暴力匹配算法实现

1. 初始化：首先，算法将文本串和模式串的长度分别记为 m 和 n。其中，m 表示文本串的长度，n 表示模式串的长度。

2. 循环遍历：算法在文本串上进行循环遍历。具体步骤如下：

   • 从文本串的第一个字符开始，逐个字符地与模式串进行比较。
   • 如果当前文本串中的字符与模式串中的对应字符相同，则继续比较下一个字符。
   • 如果当前字符不匹配，算法将模式串向后移动一位，然后再次从当前文本串的位置与模式串的首字符开始比较。

3. 匹配检查：在比较过程中，算法会持续检查是否找到了完全匹配的子串。如果在某个位置，模式串中的所有字符都与文本串中的字符相匹配，那么算法认为已经找到了一个匹配。

4. 匹配结果：如果找到了匹配，算法会返回模式串在文本中的起始位置，这个位置是当前循环中文本串的起始位置。如果循环结束后仍未找到匹配，算法会返回 -1 表示未找到。

5. 循环终止条件：算法的循环终止条件是文本串的剩余长度不足以容纳模式串，此时不可能再找到匹配。

def brute_force_search(text, pattern):
    """
    使用暴力匹配算法在文本串中查找模式串，返回模式串在文本中的起始位置（如果存在）。
    如果不存在，返回 -1。
    """
    m = len(text)
    n = len(pattern)

    for i in range(m - n + 1):
        j = 0
        while j < n and text[i + j] == pattern[j]:
            j += 1
        if j == n:
            # 找到匹配，返回模式串在文本中的起始位置
            return i

    return -1  # 未找到匹配


# 示例用法
text = "ABABDABACDABABCABAB"
pattern = "ABABCABAB"
result = brute_force_search(text, pattern)
if result != -1:
    print(f"在位置 {result} 处找到了匹配")
else:
    print("未找到匹配")

暴力匹配算法的优点是简单易懂，容易实现。然而，它的主要缺点是效率较低，尤其在大文本中查找较长的模式串时，需要进行大量的比较操作，因此在实际应用中，通常会选择更高效的字符串匹配算法，如KMP算法、Boyer-Moore算法或Rabin-Karp算法，以提高匹配效率。