数据结构和算法 ＜字符串＞（六、字符串匹配 （BF暴力解法））

终于来到了子字符串匹配，这个知识点很重要，也是经常用到的。虽然我们平时都是调用API中的函数，比如indexOf()，find()等字符串处理函数，但是我们也要学学底层的字符串匹配算法。

6.1 介绍

BF算法中的BF是Brute Force的缩写，中文叫做暴力匹配算法，也叫朴素匹配算法。

这种算法是我们刚开始想的那种字符串匹配的思想。当然它也确实是简单，好懂，但是也有缺点就是性能不高。

在开始讲解之前，我们先了解一下两个概念，我之前一直没搞懂这两个概念，所以就很懵逼。

我们在字符串A中查找字符串B，那字符串A就是主串，字符串B就是模式串。主串的长度一般都是大于模式串。（我也不知道为什么叫模式串，确实有点懵逼）

6.2 解析BF算法

BF算法中也是利用了我们人的正常思想（大佬跳过）去匹配字符串，就是我把模式串去匹配主串，如果不匹配，就移到第二位，再次匹配主串，然后一直这样循环。

看这图应该都能明白了，比较常见的一种匹配思想。

6.3 代码

之前没有正式写过这种字符串匹配算法，不难，就当一次练习，不写代码总感觉不完整。

int BF::search(std::string pat, std::string txt)
{
    // 暴力算法就是两层遍历
    int N = pat.length();
    int M = txt.length();
    for(int i = 0; i <= N-M; i++) 
    {
        int j;
        for(j = 0; j < M; j++)
        {
            if(pat.at(i) != txt.at(j))
            {
                break;
            }
        }
        if(j == M) return i;    // 知道匹配的
    }
    return 0;   // 未找到匹配
}

比较简单，从上面代码中看，在极端的情况下，如果主串是"aaa...aaaa"很多个a,模式串是"aaaab"，这样是不是很坑爹，我们每次都要比较m个字符，然后要对比n-m+1次，所以这个算法最坏的复杂度为O(n*m)。

6.4 总结

尽管理论上，BF算法的时间复杂度很高，是O(n*m)，但在实际开发中，它确实一个比较常用的字符串匹配算法，为什么呢？

1. 实际开发中，大部分情况下，模式串和主串的长度都不会太长，而且每次模式串与主串中子串匹配的时候，中途遇到不能匹配的字符的时候，就可以停止了。不需要把m个字符都对比一下。统计意义上，大部分情况下，算法执行效率要比这个高很多。
2. 朴素字符串匹配算法思想简单，代码实现也非常简单，简单意味着不容易出错，如果有bug也容易暴露和修复。在工程中，在满足性能要求的前提下，简单是首选。

这一篇是有点短，不过为了过渡到正式进入字符串匹配还是有点意义的，下一篇的RK算法也不会很难。