在Golang中实现Rabin Karp的程序

在Golang中，Rabin-Karp算法是一种强大的字符串搜索算法，用于高效地在较大的文本中查找模式。在本文中，我们需要在Golang中实现Rabin Karp算法，以实现高效的模式匹配，并展示该算法在Golang中的灵活性。我们可以使用单个函数方法以及使用模块化方法。

模式匹配

让我们假设我们有文本： “ABCABCDABCABC” 和模式 “ABC” ，通过在Golang中实现Rabin Karp算法，我们可以找出模式在给定文本字符串中重复多少次以及重复的位置。我们将在下面的示例中理解这一点。

单个函数方法

这种方法利用单个函数来实现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，逐字符的验证确认匹配。虽然简单明了，但对于非常大的文本可能不是最优的。

模块化方法

模块化方法将算法分为多个函数。这些函数负责哈希计算，在滑动过程中更新哈希值，并在哈希冲突时进行字符比较。这种模块化方法更加灵活，对于大型文本性能更好。

算法

初始化一个空的切片来存储在文本中找到模式的索引，并计算模式和文本的长度。
使用适当的哈希函数计算模式的哈希值。从索引0到textLen-patternLen遍历文本。
在循环中，计算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。如果匹配确认，则将当前索引添加到索引切片中。
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

函数语法func rabinKarp(pattern, text string) []int 定义了一个名为rabinKarp的函数，它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text中找到pattern的索引。

func hash(str string) uint64

该语法func hash(str string) uint64声明了一个名为hash的函数，它接受一个字符串参数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

在这个例子中，我们将要用go语言实现Rabin Karp算法进行模式匹配。rabinKarp函数以模式和文本作为输入：pattern表示我们要搜索的模式，text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，该函数返回一个包含用于在文本中找到模式的索引的整数切片[]int。

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("Pattern found at indices:", indices)
}

输出

Pattern found at indices: [0 3 7 10]

示例

在这个例子中，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，实现代码使用适当的哈希算法计算输入字符串的哈希值。计算得到的哈希值存储在hashValue变量中，并作为一个无符号64位整数（uint64）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)
}