この回答は現在完了しており、大文字と小文字を区別するモードでは機能しますが、大文字と小文字を区別しないモードでは機能しません。おそらく他のバグもあります。これは、単体テストが十分に行われておらず、さらに最適化できる可能性があるためです。たとえば、ローカル関数 __SameChar を繰り返しましたより高速な比較関数コールバックを使用する代わりに、実際には、ユーザーがこれらすべてに対して比較関数を渡すことができるようにすることは、いくつかの追加ロジックを提供したい Unicode ユーザーにとって素晴らしいでしょう (一部の言語の Unicode グリフの同等のセット) ）。
Dorin Dominica のコードに基づいて、以下を作成しました。
{ _FindStringBoyer:
Boyer-Moore search algorith using regular String instead of AnsiSTring, and no ASM.
Credited to Dorin Duminica.
}
function _FindStringBoyer(const sString, sPattern: string;
const bCaseSensitive: Boolean = True; const fromPos: Integer = 1): Integer;
function __SameChar(StringIndex, PatternIndex: Integer): Boolean;
begin
if bCaseSensitive then
Result := (sString[StringIndex] = sPattern[PatternIndex])
else
Result := (CompareText(sString[StringIndex], sPattern[PatternIndex]) = 0);
end; // function __SameChar(StringIndex, PatternIndex: Integer): Boolean;
var
SkipTable: array [Char] of Integer;
LengthPattern: Integer;
LengthString: Integer;
Index: Integer;
kIndex: Integer;
LastMarker: Integer;
Large: Integer;
chPattern: Char;
begin
if fromPos < 1 then
raise Exception.CreateFmt('Invalid search start position: %d.', [fromPos]);
LengthPattern := Length(sPattern);
LengthString := Length(sString);
for chPattern := Low(Char) to High(Char) do
SkipTable[chPattern] := LengthPattern;
for Index := 1 to LengthPattern -1 do
SkipTable[sPattern[Index]] := LengthPattern - Index;
Large := LengthPattern + LengthString + 1;
LastMarker := SkipTable[sPattern[LengthPattern]];
SkipTable[sPattern[LengthPattern]] := Large;
Index := fromPos + LengthPattern -1;
Result := 0;
while Index <= LengthString do begin
repeat
Index := Index + SkipTable[sString[Index]];
until Index > LengthString;
if Index <= Large then
Break
else
Index := Index - Large;
kIndex := 1;
while (kIndex < LengthPattern) and __SameChar(Index - kIndex, LengthPattern - kIndex) do
Inc(kIndex);
if kIndex = LengthPattern then begin
// Found, return.
Result := Index - kIndex + 1;
Index := Index + LengthPattern;
exit;
end else begin
if __SameChar(Index, LengthPattern) then
Index := Index + LastMarker
else
Index := Index + SkipTable[sString[Index]];
end; // if kIndex = LengthPattern then begin
end; // while Index <= LengthString do begin
end;
{ Written by Warren, using the above code as a starter, we calculate the SkipTable once, and then count the number of instances of
a substring inside the main string, at a much faster rate than we
could have done otherwise. Another thing that would be great is
to have a function that returns an array of find-locations,
which would be way faster to do than repeatedly calling Pos.
}
function _StringCountBoyer(const aSourceString, aFindString : String; Const CaseSensitive : Boolean = TRUE) : Integer;
var
foundPos:Integer;
fromPos:Integer;
Limit:Integer;
guard:Integer;
SkipTable: array [Char] of Integer;
LengthPattern: Integer;
LengthString: Integer;
Index: Integer;
kIndex: Integer;
LastMarker: Integer;
Large: Integer;
chPattern: Char;
function __SameChar(StringIndex, PatternIndex: Integer): Boolean;
begin
if CaseSensitive then
Result := (aSourceString[StringIndex] = aFindString[PatternIndex])
else
Result := (CompareText(aSourceString[StringIndex], aFindString[PatternIndex]) = 0);
end; // function __SameChar(StringIndex, PatternIndex: Integer): Boolean;
begin
result := 0;
foundPos := 1;
fromPos := 1;
Limit := Length(aSourceString);
guard := Length(aFindString);
Index := 0;
LengthPattern := Length(aFindString);
LengthString := Length(aSourceString);
for chPattern := Low(Char) to High(Char) do
SkipTable[chPattern] := LengthPattern;
for Index := 1 to LengthPattern -1 do
SkipTable[aFindString[Index]] := LengthPattern - Index;
Large := LengthPattern + LengthString + 1;
LastMarker := SkipTable[aFindString[LengthPattern]];
SkipTable[aFindString[LengthPattern]] := Large;
while (foundPos>=1) and (fromPos < Limit) and (Index<Limit) do begin
Index := fromPos + LengthPattern -1;
if Index>Limit then
break;
kIndex := 0;
while Index <= LengthString do begin
repeat
Index := Index + SkipTable[aSourceString[Index]];
until Index > LengthString;
if Index <= Large then
Break
else
Index := Index - Large;
kIndex := 1;
while (kIndex < LengthPattern) and __SameChar(Index - kIndex, LengthPattern - kIndex) do
Inc(kIndex);
if kIndex = LengthPattern then begin
// Found, return.
//Result := Index - kIndex + 1;
Index := Index + LengthPattern;
fromPos := Index;
Inc(Result);
break;
end else begin
if __SameChar(Index, LengthPattern) then
Index := Index + LastMarker
else
Index := Index + SkipTable[aSourceString[Index]];
end; // if kIndex = LengthPattern then begin
end; // while Index <= LengthString do begin
end;
end;
これは本当に優れたアルゴリズムです。理由は次のとおりです。
- このように、文字列 Y 内の部分文字列 X のインスタンスをカウントする方がはるかに高速です。
- Pos() を置き換えるだけの場合、_FindStringBoyer() は、現在 Pos に使用されている FastCode プロジェクトの人々によって Delphi に提供された Pos() の純粋な asm バージョンよりも高速です。大文字と小文字を区別しない必要がある場合は、パフォーマンスを想像できます。 100 メガバイトの文字列で UpperCase を呼び出す必要がない場合はブーストします。(わかりました、文字列はそれほど大きくなりません。それでも、効率的なアルゴリズムは美しいものです。)
さて、Boyer-Moore スタイルで String Replace を書きました。
function _StringReplaceBoyer(const aSourceString, aFindString,aReplaceString : String; Flags: TReplaceFlags) : String;
var
errors:Integer;
fromPos:Integer;
Limit:Integer;
guard:Integer;
SkipTable: array [Char] of Integer;
LengthPattern: Integer;
LengthString: Integer;
Index: Integer;
kIndex: Integer;
LastMarker: Integer;
Large: Integer;
chPattern: Char;
CaseSensitive:Boolean;
foundAt:Integer;
lastFoundAt:Integer;
copyStartsAt:Integer;
copyLen:Integer;
function __SameChar(StringIndex, PatternIndex: Integer): Boolean;
begin
if CaseSensitive then
Result := (aSourceString[StringIndex] = aFindString[PatternIndex])
else
Result := (CompareText(aSourceString[StringIndex], aFindString[PatternIndex]) = 0);
end; // function __SameChar(StringIndex, PatternIndex: Integer): Boolean;
begin
result := '';
lastFoundAt := 0;
fromPos := 1;
errors := 0;
CaseSensitive := rfIgnoreCase in Flags;
Limit := Length(aSourceString);
guard := Length(aFindString);
Index := 0;
LengthPattern := Length(aFindString);
LengthString := Length(aSourceString);
for chPattern := Low(Char) to High(Char) do
SkipTable[chPattern] := LengthPattern;
for Index := 1 to LengthPattern -1 do
SkipTable[aFindString[Index]] := LengthPattern - Index;
Large := LengthPattern + LengthString + 1;
LastMarker := SkipTable[aFindString[LengthPattern]];
SkipTable[aFindString[LengthPattern]] := Large;
while (fromPos>=1) and (fromPos <= Limit) and (Index<=Limit) do begin
Index := fromPos + LengthPattern -1;
if Index>Limit then
break;
kIndex := 0;
foundAt := 0;
while Index <= LengthString do begin
repeat
Index := Index + SkipTable[aSourceString[Index]];
until Index > LengthString;
if Index <= Large then
Break
else
Index := Index - Large;
kIndex := 1;
while (kIndex < LengthPattern) and __SameChar(Index - kIndex, LengthPattern - kIndex) do
Inc(kIndex);
if kIndex = LengthPattern then begin
foundAt := Index - kIndex + 1;
Index := Index + LengthPattern;
//fromPos := Index;
fromPos := (foundAt+LengthPattern);
if lastFoundAt=0 then begin
copyStartsAt := 1;
copyLen := foundAt-copyStartsAt;
end else begin
copyStartsAt := lastFoundAt+LengthPattern;
copyLen := foundAt-copyStartsAt;
end;
if (copyLen<=0)or(copyStartsAt<=0) then begin
Inc(errors);
end;
Result := Result + Copy(aSourceString, copyStartsAt, copyLen ) + aReplaceString;
lastFoundAt := foundAt;
if not (rfReplaceAll in Flags) then
fromPos := 0; // break out of outer while loop too!
break;
end else begin
if __SameChar(Index, LengthPattern) then
Index := Index + LastMarker
else
Index := Index + SkipTable[aSourceString[Index]];
end; // if kIndex = LengthPattern then begin
end; // while Index <= LengthString do begin
end;
if (lastFoundAt=0) then
begin
// nothing was found, just return whole original string
Result := aSourceString;
end
else
if (lastFoundAt+LengthPattern < Limit) then begin
// the part that didn't require any replacing, because nothing more was found,
// or rfReplaceAll flag was not specified, is copied at the
// end as the final step.
copyStartsAt := lastFoundAt+LengthPattern;
copyLen := Limit; { this number can be larger than needed to be, and it is harmless }
Result := Result + Copy(aSourceString, copyStartsAt, copyLen );
end;
end;
さて、問題：これのスタックフットプリント：
var
skiptable : array [Char] of Integer; // 65536*4 bytes stack usage on Unicode delphi
さよならCPU地獄、こんにちはスタック地獄。動的配列を使用する場合は、実行時にサイズを変更する必要があります。したがって、これは基本的に高速です。これは、コンピューターの仮想メモリ システムが 256K のスタックで点滅しないためですが、これは常に最適なコードであるとは限りません。それにもかかわらず、私の PC は、このような大きなスタックにまばたきをしません。それは、Delphi 標準ライブラリのデフォルトになることも、将来的に高速コードの課題に勝つこともありません。繰り返し検索は上記コードをクラスとして記述し、スキップテーブルをそのクラス内のデータフィールドにするケースだと思います。次に、boyer-moore テーブルを 1 回作成し、時間の経過とともに、文字列が不変である場合は、そのオブジェクトを繰り返し使用して高速なルックアップを行うことができます。