Οι αλγόριθμοι αναζήτησης κειμένου είναι τεχνικές που χρησιμοποιούνται για να βρουν τη θέση εμφάνισης ενός μοτίβου, δηλαδή ενός συγκεκριμένου τμήματος συμβολοσειράς, μέσα σε ένα κείμενο. Οι κύριοι στόχοι τους είναι:
- Να εντοπίσουν όλες τις εμφανίσεις του μοτίβου: Αυτό σημαίνει ότι θέλουμε να βρούμε όλες τις θέσεις στο κείμενο όπου εμφανίζεται το μοτίβο.
- Να προσδιορίσουν αν υπάρχει το μοτίβο στο κείμενο και σε ποιες θέσεις: Σε περίπτωση που ενδιαφερόμαστε μόνο για το αν το μοτίβο υπάρχει στο κείμενο ή όχι, και αν ναι, σε ποιες ακριβώς θέσεις το βρίσκουμε.
Οι αλγόριθμοι αναζήτησης κειμένου μπορούν να εφαρμοστούν σε πολλές εφαρμογές, όπως η αναζήτηση κλειδιών σε βάσεις δεδομένων, η αναζήτηση κειμενικών συμβολοσειρών σε αρχεία ή σε διαδικτυακά κείμενα, η αναζήτηση προτύπων σε μεγάλα κείμενα (όπως βιβλία ή άρθρα), και άλλες παρόμοιες εφαρμογές.
Κάθε αλγόριθμος αναζήτησης κειμένου έχει διαφορετική απόδοση και πολυπλοκότητα, και η επιλογή του εξαρτάται από το μέγεθος του κειμένου, την απαιτούμενη απόδοση και άλλες συνθήκες της εφαρμογής.
Κύριοι Αλγόριθμοι Αναζήτησης Κειμένου:
- Brute Force (Αλγόριθμος Επιβολής):
- Είναι ο απλούστερος αλγόριθμος αναζήτησης κειμένου.
- Απλά ελέγχει κάθε δυνατή θέση του μοτίβου στο κείμενο.
- Είναι αποδοτικός για μικρά κείμενα αλλά ανεπαρκής για μεγάλα κείμενα λόγω της υψηλής πολυπλοκότητάς του Ο(m*n), όπου m είναι το μέγεθος του μοτίβου και n το μέγεθος του κειμένου.
- Knuth-Morris-Pratt (KMP):
- Αποτελεί έναν αποδοτικό αλγόριθμο για την αναζήτηση κειμένου.
- Χρησιμοποιεί την έννοια του πίνακα προθεσμίας για να αποφεύγει την επαναληπτική αναζήτηση ίδιων χαρακτήρων στο κείμενο.
- Έχει γραμμική πολυπλοκότητα Ο(m+n), όπου m είναι το μέγεθος του μοτίβου και n το μέγεθος του κειμένου, καθιστώντας τον κατάλληλο για μεγάλα κείμενα.
- Boyer-Moore:
- Ένας άλλος αποδοτικός αλγόριθμος αναζήτησης κειμένου.
- Χρησιμοποιεί την ιδέα της “μετατόπισης” για να προσπεράσει τμήματα του κειμένου με βάση το τις συμφωνίες και τις διαφορές του μοτίβου.
- Είναι ιδιαίτερα αποδοτικός για μεγάλα κείμενα, με πολυπλοκότητα κατά την χειρότερη περίπτωση O(m*n), αλλά συνήθως πολύ γρηγορότερος από τον αλγόριθμο Brute Force.
Κάθε αλγόριθμος έχει τα πλεονεκτήματά του και τις ιδιαιτερότητές του, ανάλογα με την εφαρμογή του. Η επιλογή του κατάλληλου αλγορίθμου εξαρτάται από την περίπτωση χρήσης και την απόδοση που απαιτείται για την εφαρμογή σας.