java实现字符串匹配求两个字符串的最大公共子串
作者：xiaojimanman
这篇文章主要介绍了java实现求两个字符串最大公共子串的方法，详细的描述了两个字符串的最大公共子串算法的实现,需要的朋友可以参考下
本文实例讲述了java实现求两个字符串最大公共子串的方法。分享给大家供大家参考，具体如下：
最近在项目工作中有一个关于文本对比的需求，经过这段时间的学习，总结了这篇博客内容：求两个字符串的最大公共子串。
算法思想：基于图计算两字符串的公共子串。具体算法思想参照下图：
输入字符串S1：achmacmh 输入字符串S2：macham
- 第a步，是将字符串s1,s2分别按字节拆分，构成一个二维数组；
- 二维数组中的值如b所示，比如第一行第一列的值表示字符串s2和s1的第一个字节是否相等，若相等就是1，否则就是0，最终产生b所示的二维数组；
- 分别求二维数组中斜线上的公共因子（斜线为元素a右下角值，即a[i][j]的下一个元素是a[i+1][j+1]；公共因子为1所在的位置构成的字符串）；
- 对所有公共因子排序，返回最大的公共因子的值。
具体的实现代码如下所示：
package cn.lulei.compare;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
public class StringCompare {
private int a;
private int b;
public String getMaxLengthCommonString(String s1, String s2) {
if (s1 == null || s2 == null) {
return null;
}
a = s1.length();//s1长度做行
b = s2.length();//s2长度做列
if(a== 0 || b == 0) {
return "";
}
//设置匹配矩阵
boolean [][] array = new boolean[a][b];
for (int i = 0; i < a; i++) {
char c1 = s1.charAt(i);
for (int j = 0; j < b; j++) {
char c2 = s2.charAt(j);
if (c1 == c2) {
array[i][j] = true;
} else {
array[i][j] = false;
}
}
}
//求所有公因子字符串，保存信息为相对第二个字符串的起始位置和长度
List<ChildString> childStrings = new ArrayList<ChildString>();
for (int i = 0; i < a; i++) {
getMaxSort(i, 0, array, childStrings);
}
for (int i = 1; i < b; i++) {
getMaxSort(0, i, array, childStrings);
}
//排序
sort(childStrings);
if (childStrings.size() < 1) {
return "";
}
//返回最大公因子字符串
int max = childStrings.get(0).maxLength;
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (ChildString s: childStrings) {
if (max != s.maxLength) {
break;
}
sb.append(s2.substring(s.maxStart, s.maxStart + s.maxLength));
sb.append("\n");
}
return sb.toString();
}
//排序，倒叙
private void sort(List<ChildString> list) {
Collections.sort(list, new Comparator<ChildString>(){
public int compare(ChildString o1, ChildString o2) {
return o2.maxLength - o1.maxLength;
}
});
}
//求一条斜线上的公因子字符串
private void getMaxSort(int i, int j, boolean [][] array, List<ChildString> sortBean) {
int length = 0;
int start = j;
for (; i < a && j < b; i++,j++) {
if (array[i][j]) {
length++;
} else {
sortBean.add(new ChildString(length, start));
length = 0;
start = j + 1;
}
if (i == a-1 || j == b-1) {
sortBean.add(new ChildString(length, start));
}
}
}
//公因子类
class ChildString {
int maxLength;
int maxStart;
ChildString(int maxLength, int maxStart){
this.maxLength = maxLength;
this.maxStart = maxStart;
}
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(new StringCompare().getMaxLengthCommonString("achmacmh", "macham"));
}
}
程序最终执行结果是：
对于两个文件的比对个人认为可以参照这种算法思想（自己现在并为实现），在日后的博客中将会写到。
上述实现过程中，用数组保存了所有的公共子串信息，然后排序取最大的子串，这种做法如果只是求最大子串的话，算法就不是很合理，因此做了如下修改，List只保存当前计算中最大的子串，具体实现如下：
/**
*@Description: 字符串比较
*/
package com.lulei.test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class StringCompare {
private int a;
private int b;
private int maxLength = -1;
public String getMaxLengthCommonString(String s1, String s2) {
if (s1 == null || s2 == null) {
return null;
}
a = s1.length();//s1长度做行
b = s2.length();//s2长度做列
if(a== 0 || b == 0) {
return "";
}
//设置匹配矩阵
boolean [][] array = new boolean[a][b];
for (int i = 0; i < a; i++) {
char c1 = s1.charAt(i);
for (int j = 0; j < b; j++) {
char c2 = s2.charAt(j);
if (c1 == c2) {
array[i][j] = true;
} else {
array[i][j] = false;
}
}
}
//求所有公因子字符串，保存信息为相对第二个字符串的起始位置和长度
List<ChildString> childStrings = new ArrayList<ChildString>();
for (int i = 0; i < a; i++) {
getMaxSort(i, 0, array, childStrings);
}
for (int i = 1; i < b; i++) {
getMaxSort(0, i, array, childStrings);
}
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (ChildString s: childStrings) {
sb.append(s2.substring(s.maxStart, s.maxStart + s.maxLength));
sb.append("\n");
}
return sb.toString();
}
//求一条斜线上的公因子字符串
private void getMaxSort(int i, int j, boolean [][] array, List<ChildString> sortBean) {
int length = 0;
int start = j;
for (; i < a && j < b; i++,j++) {
if (array[i][j]) {
length++;
} else {
//直接add，保存所有子串，下面的判断，只保存当前最大的子串
//sortBean.add(new ChildString(length, start));
if (length == maxLength) {
sortBean.add(new ChildString(length, start));
} else if (length > maxLength) {
sortBean.clear();
maxLength = length;
sortBean.add(new ChildString(length, start));
}
length = 0;
start = j + 1;
}
if (i == a-1 || j == b-1) {
//直接add，保存所有子串，下面的判断，只保存当前最大的子串
//sortBean.add(new ChildString(length, start));
if (length == maxLength) {
sortBean.add(new ChildString(length, start));
} else if (length > maxLength) {
sortBean.clear();
maxLength = length;
sortBean.add(new ChildString(length, start));
}
}
}
}
//公因子类
class ChildString {
int maxLength;
int maxStart;
ChildString(int maxLength, int maxStart){
this.maxLength = maxLength;
this.maxStart = maxStart;
}
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(new StringCompare().getMaxLengthCommonString("abcdef", "defabc"));
}
}
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