C# Rabin-Karp字符串匹配算法

我在网站的论坛上看到了Rabin Karp字符串匹配算法，我很想尝试实现它，但我想知道是否有人能告诉我为什么变量ulong Q和ulong D分别为100007和256:S？ 这些价值观有什么意义

static void Main(string[] args)
{
    string A = "String that contains a pattern.";
    string B = "pattern";
    ulong siga = 0;
    ulong sigb = 0;
    ulong Q = 100007;
    ulong D = 256;
    for (int i = 0; i < B.Length; i++)
    {
        siga = (siga * D + (ulong)A[i]) % Q;
        sigb = (sigb * D + (ulong)B[i]) % Q;
    }
    if (siga == sigb)
    {
        Console.WriteLine(string.Format(">>{0}<<{1}", A.Substring(0, B.Length), A.Substring(B.Length)));
        return;
    }
    ulong pow = 1;
    for (int k = 1; k <= B.Length - 1; k++)
        pow = (pow * D) % Q;

    for (int j = 1; j <= A.Length - B.Length; j++)
    {
        siga = (siga + Q - pow * (ulong)A[j - 1] % Q) % Q;
        siga = (siga * D + (ulong)A[j + B.Length - 1]) % Q;
        if (siga == sigb)
        {
            if (A.Substring(j, B.Length) == B)
            {
                Console.WriteLine(string.Format("{0}>>{1}<<{2}", A.Substring(0, j),
                                                                    A.Substring(j, B.Length),
                                                                    A.Substring(j + B.Length)));
                return;
            }
        }
    }
    Console.WriteLine("Not copied!");
}

static void Main（字符串[]args）
{
string A=“包含模式的字符串。”；
字符串B=“模式”；
ulong-siga=0；
ulong-sigb=0；
ulong Q=100007；
ulong D=256；
for（int i=0；iConsole.WriteLine（string.Format（“>>{0}{1}该算法使用哈希进行快速字符串比较。Q和D是编码器可能经过一点尝试和错误就得到的幻数，并为该特定算法提供了大量哈希值

您可以看到这些类型的幻数用于对许多位置进行哈希运算。下面的示例是.NET 2.0字符串类型的GetHashCode函数的反编译定义：

[ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.MayFail)]
public override unsafe int GetHashCode()
{
    char* chrPointer = null;
    int num1;
    int num2;
    fixed (string str = (string)this)
    {
        num1 = 352654597;
        num2 = num1;
        int* numPointer = chrPointer;
        for (int i = this.Length; i > 0; i = i - 4)
        {
            num1 = (num1 << 5) + num1 + (num1 >> 27) ^ numPointer;
            if (i <= 2)
            {
                break;
            }
            num2 = (num2 << 5) + num2 + (num2 >> 27) ^ numPointer + (void*)4;
            numPointer = numPointer + (void*)8;
        }
    }
    return num1 + num2 * 1566083941;
}

关于神奇的数字，保罗的答案很清楚

就代码而言，Rabin Karp的主要思想是在字符串的滑动部分和模式之间执行哈希比较

不能每次对整个子串计算哈希，否则计算复杂度将是二次的
O（n^2）
，而不是线性的
O（n）

因此，应用一个函数，例如在每次迭代中，只需要一个字符来更新子字符串的哈希值

那么，让我们来评论一下您的代码：

for (int i = 0; i < B.Length; i++)
{
    siga = (siga * D + (ulong)A[i]) % Q;
    sigb = (sigb * D + (ulong)B[i]) % Q;
}
if (siga == sigb)
{
    Console.WriteLine(string.Format(">>{0}<<{1}", A.Substring(0, B.Length), A.Substring(B.Length)));
    return;
}

^
这里是执行滚动哈希所需的计算的
pow

for (int j = 1; j <= A.Length - B.Length; j++)
{
    siga = (siga + Q - pow * (ulong)A[j - 1] % Q) % Q;
    siga = (siga * D + (ulong)A[j + B.Length - 1]) % Q;
    if (siga == sigb)
    {
        if (A.Substring(j, B.Length) == B)
        {
            Console.WriteLine(string.Format("{0}>>{1}<<{2}", A.Substring(0, j),
                                                                A.Substring(j, B.Length),
                                                                A.Substring(j + B.Length)));
            return;
        }
    }
}

for（int j=1；j）我不熟悉这个算法。我得到了第一个
for（）{}
循环，它包含一个bug。如果B.Length>a.Length呢？
indexooutofrangeexception
在阅读维基百科文章（）后，我可以看到Q是一个“大素数”“用于对子字符串进行散列。D似乎是一个比例因子，它将每个新字符位置视为256的倍数，但这似乎假设没有字符值>=256。不过，我在这里根本不是专家。D为256实际上是将8位向左移动，以便为下一个字符腾出空间。”（尽管，这是一个以ascii为中心的视图）非常感谢您通过注释代码来帮助我。非常感谢！
ulong pow = 1;
for (int k = 1; k <= B.Length - 1; k++)
    pow = (pow * D) % Q;

for (int j = 1; j <= A.Length - B.Length; j++)
{
    siga = (siga + Q - pow * (ulong)A[j - 1] % Q) % Q;
    siga = (siga * D + (ulong)A[j + B.Length - 1]) % Q;
    if (siga == sigb)
    {
        if (A.Substring(j, B.Length) == B)
        {
            Console.WriteLine(string.Format("{0}>>{1}<<{2}", A.Substring(0, j),
                                                                A.Substring(j, B.Length),
                                                                A.Substring(j + B.Length)));
            return;
        }
    }
}