在字符串中查找子字符串的最佳方法

时间:2010-10-06 19:39:28

标签: java ruby string

我有一个问题,我试图在字符串中搜索子字符串。该子字符串可能在字符串中,也可能不在字符串中。

str = "hello how are you?"
substr = "how are"

我知道可以做的两种方式是:

  1. string.indexOf("how are")
  2. 正则表达式
  3. 但是,还有其他“优化”方式吗?你会做什么?

    Ruby可以提供更好的答案吗?由于我们使用jRuby,答案可以是Ruby或Java。

7 个答案:

答案 0 :(得分:10)

在Ruby中,使用String#include?方法:

str = "hello how are you?"
substr = "how are"
str.include? substr 

返回true

答案 1 :(得分:5)

“你会做什么?”

我会做一个基准测试并尝试比较不同的方法来完成相同的事情来学习哪个是最快的。

在早期版本的Ruby中,我们会看到基于正则表达式的搜索运行速度较慢。我用于基准测试的1.9.2中的新引擎产生了很大的不同。特别是,非锚定搜索过去比锚定慢得多。现在,无论你是使用正则表达式还是使用固定字符串搜索,都是一种清洗。使用match()而不预编译正则表达式是一个痛苦的速度命中,所以如果你用相同的模式做很多循环,那么将模式分配给变量并引用变量是有意义的。

显示的时间是每次测试执行“n”(750,000)次迭代所需的时间,因此数字越低越好。

require 'benchmark'

LOREM = %q{Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut et convallis purus. Cum sociis natoque penatibus et magnis dis parturient montes, nascetur ridiculus mus. Cras interdum nibh et nunc pellentesque vestibulum. Donec elementum felis malesuada urna vehicula consectetur commodo urna accumsan. Phasellus bibendum euismod tincidunt. Sed pellentesque cursus faucibus. Etiam bibendum tincidunt nibh eget ultrices. Fusce imperdiet, felis id consequat imperdiet, justo est ultrices elit, sed vestibulum dui nibh vel felis. Sed feugiat, libero quis consequat semper, magna tellus facilisis enim, rutrum adipiscing eros mauris commodo metus. Sed lobortis aliquet augue ac sodales. Quisque pharetra odio vel augue tempus porttitor.}

REGEX1 = %r{/porttitor\.$/}
REGEX2 = %r{/porttitor\./}
REGEX3 = %r{/porttitor\.\Z/}

n = 750_000
puts "word in string"
Benchmark.bm(15) do |x|
  x.report('string[""]:')   { n.times { LOREM['porttitor.']          } }
  x.report('string[//]:')   { n.times { LOREM[/porttitor\./]         } } # unanchored regex
  x.report('string[/$/]:')  { n.times { LOREM[/porttitor\.$/]        } } # anchored regex
  x.report('string[/\Z/]:') { n.times { LOREM[/porttitor\.\Z/]       } } # anchored regex
  x.report('index():')      { n.times { LOREM.index('porttitor.')    } }
  x.report('include?():')   { n.times { LOREM.include?('porttitor.') } }
  x.report('match($):')     { n.times { LOREM.match(/porttitor\.$/)  } }
  x.report('match(\Z):')    { n.times { LOREM.match(/porttitor\.\Z/) } }
  x.report('match():')      { n.times { LOREM.match(/porttitor\./)   } }
  x.report('match2($):')    { n.times { LOREM.match(REGEX1)          } } # compiled regex w/ anchor
  x.report('match2():')     { n.times { LOREM.match(REGEX2)          } } # compiled report w/out anchor
  x.report('match2(\Z):')   { n.times { LOREM.match(REGEX3)          } } # compiled regex w/ anchor
end

puts
puts "word not in string"
Benchmark.bm(15) do |x|
  x.report('string[""]:')   { n.times { LOREM['porttit0r.']          } }
  x.report('string[//]:')   { n.times { LOREM[/porttit0r\./]         } } # unanchored regex
  x.report('string[/$/]:')  { n.times { LOREM[/porttit0r\.$/]        } } # anchored regex
  x.report('string[/\Z/]:') { n.times { LOREM[/porttit0r\.\Z/]       } } # anchored regex
  x.report('index():')      { n.times { LOREM.index('porttit0r.')    } }
  x.report('include?():')   { n.times { LOREM.include?('porttit0r.') } }
  x.report('match($):')     { n.times { LOREM.match(/porttit0r\.$/)  } }
  x.report('match(\Z):')    { n.times { LOREM.match(/porttit0r\.\Z/) } }
  x.report('match():')      { n.times { LOREM.match(/porttit0r\./)   } }
end

输出:

word in string
                      user     system      total        real
string[""]:       0.670000   0.000000   0.670000 (  0.675319)
string[//]:       0.700000   0.000000   0.700000 (  0.706148)
string[/$/]:      0.720000   0.000000   0.720000 (  0.716853)
string[/\Z/]:     0.530000   0.000000   0.530000 (  0.527568)
index():          0.630000   0.000000   0.630000 (  0.638562)
include?():       0.610000   0.000000   0.610000 (  0.603223)
match($):         1.690000   0.000000   1.690000 (  1.696045)
match(\Z):        1.520000   0.010000   1.530000 (  1.532107)
match():          1.700000   0.000000   1.700000 (  1.698748)
match2($):        0.840000   0.000000   0.840000 (  0.847590)
match2():         0.840000   0.000000   0.840000 (  0.840969)
match2(\Z):       0.840000   0.000000   0.840000 (  0.835557)

word not in string
                      user     system      total        real
string[""]:       0.570000   0.000000   0.570000 (  0.578120)
string[//]:       0.740000   0.000000   0.740000 (  0.734751)
string[/$/]:      0.730000   0.000000   0.730000 (  0.735599)
string[/\Z/]:     0.560000   0.000000   0.560000 (  0.563673)
index():          0.620000   0.000000   0.620000 (  0.619451)
include?():       0.570000   0.000000   0.570000 (  0.574413)
match($):         0.910000   0.010000   0.920000 (  0.910059)
match(\Z):        0.730000   0.000000   0.730000 (  0.726533)
match():          0.950000   0.000000   0.950000 (  0.960865)

作为参考,这里有一些使用Ruby 1.8.7的数字,这是Snow Leopard的默认值:

word in string
                     user     system      total        real
string[""]:      1.130000   0.000000   1.130000 (  1.130687)
string[//]:      1.170000   0.000000   1.170000 (  1.165692)
string[/$/]:     1.180000   0.000000   1.180000 (  1.184954)
string[/\Z/]:    1.180000   0.000000   1.180000 (  1.179168)
index():         1.070000   0.000000   1.070000 (  1.077791)
include?():      1.060000   0.000000   1.060000 (  1.056430)
match($):        1.470000   0.010000   1.480000 (  1.472797)
match(\Z):       1.480000   0.000000   1.480000 (  1.490172)
match():         1.480000   0.000000   1.480000 (  1.478146)
match2($):       0.650000   0.000000   0.650000 (  0.653029)
match2():        0.570000   0.000000   0.570000 (  0.574384)
match2(\Z):      0.640000   0.000000   0.640000 (  0.646688)

word not in string
                     user     system      total        real
string[""]:      1.040000   0.000000   1.040000 (  1.038885)
string[//]:      0.510000   0.000000   0.510000 (  0.507031)
string[/$/]:     0.510000   0.000000   0.510000 (  0.508425)
string[/\Z/]:    0.500000   0.000000   0.500000 (  0.507316)
index():         1.060000   0.000000   1.060000 (  1.055157)
include?():      1.030000   0.000000   1.030000 (  1.037060)
match($):        0.630000   0.000000   0.630000 (  0.623627)
match(\Z):       0.620000   0.000000   0.620000 (  0.624737)
match():         0.620000   0.000000   0.620000 (  0.623049)

我添加了额外的测试,以提供仅使用非锚定和锚定正则表达式的效果的一些想法:

require 'fruity'

LOREM = %{Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut et convallis purus. Cum sociis natoque penatibus et magnis dis parturient montes, nascetur ridiculus mus. Cras interdum nibh et nunc pellentesque vestibulum. Donec elementum felis malesuada urna vehicula consectetur commodo urna accumsan. Phasellus bibendum euismod tincidunt. Sed pellentesque cursus faucibus. Etiam bibendum tincidunt nibh eget ultrices. Fusce imperdiet, felis id consequat imperdiet, justo est ultrices elit, sed vestibulum dui nibh vel felis. Sed feugiat, libero quis consequat semper, magna tellus facilisis enim, rutrum adipiscing eros mauris commodo metus. Sed lobortis aliquet augue ac sodales. Quisque pharetra odio vel augue tempus porttitor.}

compare do
  str_slice_regex  { LOREM[/porttitor\./]         } # unanchored regex
  str_slice_dollar { LOREM[/porttitor\.$/]        } # anchored regex
  str_slice_ctrlZ  { LOREM[/porttitor\.\Z/]       } # anchored regex
  str_slice_ctrlz  { LOREM[/porttitor\.\z/]       } # anchored regex
end

# >> Running each test 8192 times. Test will take about 1 second.
# >> str_slice_ctrlz is similar to str_slice_ctrlZ
# >> str_slice_ctrlZ is faster than str_slice_regex by 2x ± 0.1
# >> str_slice_regex is similar to str_slice_dollar

这是使用Fruity,因此结果与上述信息没有直接关联,但它仍然有用。

答案 2 :(得分:4)

有关“其他方式”的概述,您可以从关于字符串搜索算法的维基百科文章开始:

http://en.wikipedia.org/wiki/String_searching_algorithm

索引字符串是加快速度的一种非常明显的方法,正如Martin所提到的那样,只有在对同一个字符串进行多次搜索时才适用:

http://en.wikipedia.org/wiki/Substring_index

答案 3 :(得分:2)

如果您只想检查子字符串是否在字符串中,您可以使用:str[substr]

返回substring或nil。

答案 4 :(得分:0)

据我所知,除非您已经准备好事先构建某种搜索元数据(思考索引),否则没有“神奇”的方法可以非常快速地搜索子字符串。除非你经常搜索相同的字符串,否则这样做很可能会浪费更多的时间。

由于搜索模式很简单,我会避开正则表达式。

答案 5 :(得分:0)

如果您确信运行时系统中的设施(提供字符串字符串搜索等)对您的应用程序来说不够快,请尝试实施KMP算法。

但是,现代运行时系统的实现者可能已经为您完成了这项工作。

答案 6 :(得分:-1)

最好的方法是indexof,正则表达式更慢

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