Golang 程序实现 Rabin Karp
Golang 中的 Rabin-Karp 算法是一种强大的字符串搜索算法,用于在较大的文本中有效地定位模式。在本文中,我们需要在 golanguage 中实现 Rabin Karp 算法,这将实现高效的模式匹配并展示该算法在 Golang 中的灵活性。我们可以使用单函数方法以及模块化方法。
模式匹配
假设我们有文本:"ABCABCDABCABC"和模式"ABC",因此通过在 golanguage 中实现 Rabin Karp 算法,我们可以找出该模式在给定的文本字符串中重复的次数和位置。我们将在下面的例子中理解这一点。
单函数方法
这种方法利用单个函数在 golanguage 中实现 Rabin Karp 算法。该函数计算模式的哈希值并为文本的滑动窗口生成哈希值。当哈希值匹配时,逐个字符验证确认匹配。虽然简单,但这种方法对于非常大的文本可能不是最佳的。
模块化方法
模块化方法将算法分为单独的函数。这些函数管理哈希计算、滑动期间的哈希更新以及哈希碰撞期间的字符比较。这种模块化方法更加通用,并且对于大量文本表现更好。
算法
初始化一个空切片以存储在文本中找到模式的索引,并计算模式和文本的长度。
使用合适的哈希函数计算模式的哈希值。遍历文本,从索引 0 到 textLen − patternLen。
在循环中,计算文本当前子字符串的哈希值。如果子字符串的哈希值与模式的哈希值匹配:
对子字符串和模式进行逐字符比较以验证匹配。如果确认匹配,则将当前索引附加到索引切片。
继续遍历文本,直到检查完所有子字符串。返回包含找到模式的索引的索引切片。
语法
func rabinKarp(pattern, text string) []int
语法 func rabinKarp(pattern, text string) []int 定义一个名为 rabinKarp 的函数,该函数接受两个字符串参数,pattern 和 text。该函数返回一个整数切片 ([]int),表示在文本中找到模式的索引。
func hash(str string) uint64
语法 func hash(str string) uint64 声明一个名为 hash 的函数,该函数接受字符串参数 str。该函数旨在返回一个无符号的 64 位整数 (uint64),表示计算出的哈希值。
示例
在此示例中,我们将使用 go 语言实现 Rabin Karp 算法以进行模式匹配。rabinKarp 函数将模式和文本作为输入:模式表示我们要搜索的模式,文本表示我们要在其中搜索模式的文本。在函数内部,实现代码处理 Rabin-Karp 算法。它执行必要的计算和比较以在给定的文本中找到模式。然后,该函数返回一个整数切片 []int,其中包含用于查找带有文本的模式的索引。
package main import ( "fmt" ) func rabinKarp(pattern, text string) []int { var indices []int patternLen := len(pattern) textLen := len(text) for i := 0; i <= textLen-patternLen; i++ { match := true for j := 0; j < patternLen; j++ { if text[i+j] != pattern[j] { match = false break } } if match { indices = append(indices, i) } } return indices } func main() { text := "ABCABCDABCABC" pattern := "ABC" indices := rabinKarp(pattern, text) fmt.Println("在索引处找到模式:", indices) }
输出
在索引处找到模式:[0 3 7 10]
示例
在此示例中,我们有一个名为 hash 的函数,它接受一个字符串参数 str。该函数计算并返回一个无符号 64 位整数 (uint64),它表示输入字符串的哈希值。在函数内部,实现代码使用合适的哈希算法计算输入字符串的哈希值。计算出的哈希值存储在 hashValue 变量中,并以无符号 64 位整数 (uint64) 的形式返回。
package main import ( "fmt" ) func hash(str string) uint64 { var hashValue uint64 for i := 0; i < len(str); i++ { hashValue += uint64(str[i]) } return hashValue } func main() { input := "example" hashValue := hash(input) fmt.Println("Hash value:", hashValue) }
输出
Hash value: 748
实际实现
抄袭检测
Rabin-Karp 算法可用于检测文档中的抄袭。通过将每个文档视为字符序列,并使用该算法有效地搜索文档之间的匹配模式,您可以识别复制内容的实例或文本之间的相似性。
数据重复数据删除
在数据存储系统中,Rabin-Karp 算法可以帮助识别重复的文件或数据块。通过对数据部分进行哈希处理并使用算法比较哈希值,您可以快速识别两部分数据是否相同或相似。
结论
Rabin-Karp 是一种强大的字符串搜索算法,可用于检测文件中的 plag 或重复数据。在本文中,我们研究了如何在 go 语言中实现 Rabin Karp 算法,这是一种强大的字符串搜索技术。在这里,我们探索了两种方法:直接模式匹配方法和巧妙使用单独的哈希函数。