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指定されたバイト シーケンスが開始する System.Stream 内の位置を見つけるための最良の方法は何だと思いますか (最初の出現):

public static long FindPosition(Stream stream, byte[] byteSequence)
{
    long position = -1;

    /// ???
    return position;
}

PS 最も単純で最速のソリューションが優先されます。:)

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6 に答える 6

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この解決策にたどり着きました。

と である ASCII ファイルでいくつかのベンチマークを行いまし3.050 KB38803 lines。ファイルの最後の行を検索するbyte arrayと、約数秒で結果が得られます(遅い/古いマシンで)。22 bytes2.28

public static long FindPosition(Stream stream, byte[] byteSequence)
{
    if (byteSequence.Length > stream.Length)
        return -1;

    byte[] buffer = new byte[byteSequence.Length];

    using (BufferedStream bufStream = new BufferedStream(stream, byteSequence.Length))
    {
        int i;
        while ((i = bufStream.Read(buffer, 0, byteSequence.Length)) == byteSequence.Length)
        {
            if (byteSequence.SequenceEqual(buffer))
                return bufStream.Position - byteSequence.Length;
            else
                bufStream.Position -= byteSequence.Length - PadLeftSequence(buffer, byteSequence);
        }
    }

    return -1;
}

private static int PadLeftSequence(byte[] bytes, byte[] seqBytes)
{
    int i = 1;
    while (i < bytes.Length)
    {
        int n = bytes.Length - i;
        byte[] aux1 = new byte[n];
        byte[] aux2 = new byte[n];
        Array.Copy(bytes, i, aux1, 0, n);
        Array.Copy(seqBytes, aux2, n);
        if (aux1.SequenceEqual(aux2))
            return i;
        i++;
    }
    return i;
}
于 2009-09-24T16:08:31.747 に答える
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ストリームを別のバイト シーケンスのように扱う場合は、文字列検索を行っているように検索できます。 ウィキペディアには、それに関する素晴らしい記事があります。Boyer-Moore は、このための優れた単純なアルゴリズムです。

これは私がJavaでまとめた簡単なハックです。それは機能し、Boyer-Moore ではないにしてもかなり近いものです。それが役に立てば幸い ;)

public static final int BUFFER_SIZE = 32;

public static int [] buildShiftArray(byte [] byteSequence){
    int [] shifts = new int[byteSequence.length];
    int [] ret;
    int shiftCount = 0;
    byte end = byteSequence[byteSequence.length-1];
    int index = byteSequence.length-1;
    int shift = 1;

    while(--index >= 0){
        if(byteSequence[index] == end){
            shifts[shiftCount++] = shift;
            shift = 1;
        } else {
            shift++;
        }
    }
    ret = new int[shiftCount];
    for(int i = 0;i < shiftCount;i++){
        ret[i] = shifts[i];
    }
    return ret;
}

public static byte [] flushBuffer(byte [] buffer, int keepSize){
    byte [] newBuffer = new byte[buffer.length];
    for(int i = 0;i < keepSize;i++){
        newBuffer[i] = buffer[buffer.length - keepSize + i];
    }
    return newBuffer;
}

public static int findBytes(byte [] haystack, int haystackSize, byte [] needle, int [] shiftArray){
    int index = needle.length;
    int searchIndex, needleIndex, currentShiftIndex = 0, shift;
    boolean shiftFlag = false;

    index = needle.length;
    while(true){
        needleIndex = needle.length-1;
        while(true){
            if(index >= haystackSize)
                return -1;
            if(haystack[index] == needle[needleIndex])
                break;
            index++;
        }
        searchIndex = index;
        needleIndex = needle.length-1;
        while(needleIndex >= 0 && haystack[searchIndex] == needle[needleIndex]){
            searchIndex--;
            needleIndex--;
        }
        if(needleIndex < 0)
            return index-needle.length+1;
        if(shiftFlag){
            shiftFlag = false;
            index += shiftArray[0];
            currentShiftIndex = 1;
        } else if(currentShiftIndex >= shiftArray.length){
            shiftFlag = true;
            index++;
        } else{
            index += shiftArray[currentShiftIndex++];
        }           
    }
}

public static int findBytes(InputStream stream, byte [] needle){
    byte [] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
    int [] shiftArray = buildShiftArray(needle);
    int bufferSize, initBufferSize;
    int offset = 0, init = needle.length;
    int val;

    try{
        while(true){
            bufferSize = stream.read(buffer, needle.length-init, buffer.length-needle.length+init);
            if(bufferSize == -1)
                return -1;
            if((val = findBytes(buffer, bufferSize+needle.length-init, needle, shiftArray)) != -1)
                return val+offset;
            buffer = flushBuffer(buffer, needle.length);
            offset += bufferSize-init;
            init = 0;
        }
    } catch (IOException e){
        e.printStackTrace();
    }
    return -1;
}
于 2009-09-24T14:19:27.837 に答える
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byteSequence基本的には、ストリーム内の「次のバイト」が一致することがわかったら、残りをチェックできるように、バッファを同じサイズに保つ必要があります。実際の試合ではありません。

正直に言うと、何をするにも少し手間がかかる可能性があります:(

于 2009-09-24T14:16:39.307 に答える
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私はこれを自分で行う必要があり、すでに開始しており、上記の解決策が気に入らなかった. 特に、検索バイト シーケンスが終了する場所を見つける必要がありました。私の状況では、そのバイト シーケンスの後までストリームを早送りする必要があります。ただし、この質問にも私のソリューションを使用できます。

var afterSequence = stream.ScanUntilFound(byteSequence);
var beforeSequence = afterSequence - byteSequence.Length;

ここに StreamExtensions.cs があります

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace System
{

    static class StreamExtensions
    {
        /// <summary>
        /// Advances the supplied stream until the given searchBytes are found, without advancing too far (consuming any bytes from the stream after the searchBytes are found).
        /// Regarding efficiency, if the stream is network or file, then MEMORY/CPU optimisations will be of little consequence here.
        /// </summary>
        /// <param name="stream">The stream to search in</param>
        /// <param name="searchBytes">The byte sequence to search for</param>
        /// <returns></returns>
        public static int ScanUntilFound(this Stream stream, byte[] searchBytes)
        {
            // For this class code comments, a common example is assumed:
            // searchBytes are {1,2,3,4} or 1234 for short
            // # means value that is outside of search byte sequence

            byte[] streamBuffer = new byte[searchBytes.Length];
            int nextRead = searchBytes.Length;
            int totalScannedBytes = 0;

            while (true)
            {
                FillBuffer(stream, streamBuffer, nextRead);
                totalScannedBytes += nextRead; //this is only used for final reporting of where it was found in the stream

                if (ArraysMatch(searchBytes, streamBuffer, 0))
                    return totalScannedBytes; //found it

                nextRead = FindPartialMatch(searchBytes, streamBuffer);
            }
        }

        /// <summary>
        /// Check all offsets, for partial match. 
        /// </summary>
        /// <param name="searchBytes"></param>
        /// <param name="streamBuffer"></param>
        /// <returns>The amount of bytes which need to be read in, next round</returns>
        static int FindPartialMatch(byte[] searchBytes, byte[] streamBuffer)
        {
            // 1234 = 0 - found it. this special case is already catered directly in ScanUntilFound            
            // #123 = 1 - partially matched, only missing 1 value
            // ##12 = 2 - partially matched, only missing 2 values
            // ###1 = 3 - partially matched, only missing 3 values
            // #### = 4 - not matched at all

            for (int i = 1; i < searchBytes.Length; i++)
            {
                if (ArraysMatch(searchBytes, streamBuffer, i))
                {
                    // EG. Searching for 1234, have #123 in the streamBuffer, and [i] is 1
                    // Output: 123#, where # will be read using FillBuffer next. 
                    Array.Copy(streamBuffer, i, streamBuffer, 0, searchBytes.Length - i);
                    return i; //if an offset of [i], makes a match then only [i] bytes need to be read from the stream to check if there's a match
                }
            }

            return 4;
        }

        /// <summary>
        /// Reads bytes from the stream, making sure the requested amount of bytes are read (streams don't always fulfill the full request first time)
        /// </summary>
        /// <param name="stream">The stream to read from</param>
        /// <param name="streamBuffer">The buffer to read into</param>
        /// <param name="bytesNeeded">How many bytes are needed. If less than the full size of the buffer, it fills the tail end of the streamBuffer</param>
        static void FillBuffer(Stream stream, byte[] streamBuffer, int bytesNeeded)
        {
            // EG1. [123#] - bytesNeeded is 1, when the streamBuffer contains first three matching values, but now we need to read in the next value at the end 
            // EG2. [####] - bytesNeeded is 4

            var bytesAlreadyRead = streamBuffer.Length - bytesNeeded; //invert
            while (bytesAlreadyRead < streamBuffer.Length)
            {
                bytesAlreadyRead += stream.Read(streamBuffer, bytesAlreadyRead, streamBuffer.Length - bytesAlreadyRead);
            }
        }

        /// <summary>
        /// Checks if arrays match exactly, or with offset. 
        /// </summary>
        /// <param name="searchBytes">Bytes to search for. Eg. [1234]</param>
        /// <param name="streamBuffer">Buffer to match in. Eg. [#123] </param>
        /// <param name="startAt">When this is zero, all bytes are checked. Eg. If this value 1, and it matches, this means the next byte in the stream to read may mean a match</param>
        /// <returns></returns>
        static bool ArraysMatch(byte[] searchBytes, byte[] streamBuffer, int startAt)
        {
            for (int i = 0; i < searchBytes.Length - startAt; i++)
            {
                if (searchBytes[i] != streamBuffer[i + startAt])
                    return false;
            }
            return true;
        }
    }
}
于 2017-02-25T14:05:19.440 に答える
0

少し古い質問ですが、これが私の答えです。ブロックを読み取ってから検索するのは、一度に1つずつ読み取ってそこから移動する場合に比べて、非常に非効率的であることがわかりました。

また、IIRCでは、シーケンスの一部が1つのブロックで読み取られ、半分が別のブロックで読み取られた場合、受け入れられた回答は失敗します。たとえば、12345を指定し、23を検索すると、12を読み取り、一致せず、次に34を読み取り、一致しません。 ..ネット4.0が必要なので、まだ試していません。とにかく、これははるかに簡単で、おそらくはるかに高速です。

static long ReadOneSrch(Stream haystack, byte[] needle)
{
    int b;
    long i = 0;
    while ((b = haystack.ReadByte()) != -1)
    {
        if (b == needle[i++])
        {
            if (i == needle.Length)
                return haystack.Position - needle.Length;
        }
        else
            i = b == needle[0] ? 1 : 0;
    }

    return -1;
}
于 2011-09-21T04:17:07.927 に答える
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static long Search(Stream stream, byte[] pattern)
{
    long start = -1;

    stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);

    while(stream.Position < stream.Length)
    {
        if (stream.ReadByte() != pattern[0])
            continue;

        start = stream.Position - 1;

        for (int idx = 1; idx < pattern.Length; idx++)
        {
            if (stream.ReadByte() != pattern[idx])
            {
                start = -1;
                break;
            }
        }

        if (start > -1)
        {
            return start;
        }
    }

    return start;
}
于 2021-06-03T17:17:40.320 に答える