如何判断一个Byte数组中是否存在某些连续的数据

cnwolfs 2009-02-18 10:42:07
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例如我要判断如下的数组中是否存在0X68, 0X73, 0X5f, 0X62, 0X61, 0X79这些数据，如果存在，则把第一个元素的下标找出来



byte[] mBTCmdDataBase = { 

     0X00, 0X00, 0X00, 0X03, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X04, 0X00, 0X00, 0X00, 0X03, 0X00, 0X00, 0X00, 0X04, 0X00, 0X00, 0X00, 0X04, 0X00, 0X00, 0X00, 0X08, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X08, 0X00, 0X00, 0X00, 0X06, 0X00, 0X00, 0X00, 0X06, 0X68, 0X73, 0X5f, 0X62, 0X61, 0X79, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X07, 0X00, 0X00, 0X00, 0X20, 0X00, 0X00, 0X00, 0X03, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X01, 0X00, 0X00, 0X00, 0X08, 0X00, 0X00, 0X00, 0X08, 0X00, 0X00, 0X00, 0X08

         };

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zs742946530888 2011-07-01
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还有其他办法吗
xmj1984 2011-05-15
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来学习下 我用了3n 循环
querystringcom 2011-03-03
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用ArrayList过滤一下就可以了
章泽天 2010-12-18
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我怎么看不到 8楼的回复！！！
cnwolfs 2009-02-27
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ToBase64String不好，因为ToBase64String会把不足某个长度的字节串后面补上若干个“=”
cnwolfs 2009-02-27
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备注一下，这个程序同时要运行到PPC中，主要是针对TCP通讯数据包的识别和分割，因此比较关注效率问题
cnwolfs 2009-02-27
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多谢各位，我的评判是：
假如System.Array.IndexOf 的效率不低于For循环+if判断，则System.Array.IndexOf 是最优方案，编程也很简单
找出第一个字节相同，然后使用for循环判断之后的数据是否相同。
cnwolfs 2009-02-26
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不清楚BitConverter.ToString的转换效率如何
cnwolfs 2009-02-26
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[Quote=引用 77 楼 wuyi8808 的回复:]
引用 75 楼 cnwolfs 的回复:
System.Array.IndexOf 的效率不行吗？


不是 System.Array.IndexOf 的效率不行，而是应用场合不对。

System.Array.IndexOf 只能搜索单个元素，而你的要求是搜索一个数组，67楼的程序用 System.Array.IndexOf 来搜索数组的第一个元素，然后还要判断数组其余元素是否匹配，如果不匹配又得重新用 System.Array.IndexOf 来搜索数组的第一个元素，....，那还不如用61楼的程序直接了当，并且效…
[/Quote]

System.Array.IndexOf 搜索到单个元素，再判断之后的元素是否相同，就可以完成搜索了
querystringcom 2009-02-23
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0X00, 0X00, 0X00, 0X03, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00,
0X04, 0X00, 0X00, 0X00, 0X03, 0X00, 0X00, 0X00, 0X04, 0X00, 0X00,
0X00, 0X04, 0X00, 0X00, 0X00, 0X08, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00,
0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X08, 0X00, 0X00, 0X00, 0X06,
0X00, 0X00, 0X00, 0X06, 0X68, 0X73, 0X5f, 0X62, 0X61, 0X79, 0X00,
0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X07, 0X00, 0X00, 0X00, 0X20, 0X00, 0X00,
0X00, 0X03, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X01, 0X00,
0X00, 0X00, 0X08, 0X00, 0X00, 0X00, 0X08, 0X00, 0X00, 0X00, 0X08
上面这些都是什么意思啊
gaolei477 2009-02-23
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哇!学习啊!
wuyi8808 2009-02-23
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[Quote=引用 75 楼 cnwolfs 的回复:]
System.Array.IndexOf 的效率不行吗？
[/Quote]

不是 System.Array.IndexOf 的效率不行，而是应用场合不对。

System.Array.IndexOf 只能搜索单个元素，而你的要求是搜索一个数组，67楼的程序用 System.Array.IndexOf 来搜索数组的第一个元素，然后还要判断数组其余元素是否匹配，如果不匹配又得重新用 System.Array.IndexOf 来搜索数组的第一个元素，....，那还不如用61楼的程序直接了当，并且效率高。


System.Array.IndexOf 用于搜索单个元素是很好的，如果要搜索一个数组，就用61楼的程序更好了。
zgke 2009-02-23
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KMP 学习了:)
cnwolfs 2009-02-23
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System.Array.IndexOf 的效率不行吗？

咨询一下System.Array.IndexOf 的效率如何
cnming 2009-02-22
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模式匹配的KMP算法详解

这种由D.E.Knuth,J.H.Morris和V.R.Pratt同时发现的改进的模式匹配算法简称为KMP算法。大概学过信息学的都知道，是个比较难理解的算法，今天特把它搞个彻彻底底明明白白。

注意到这是一个改进的算法，所以有必要把原来的模式匹配算法拿出来，其实理解的关键就在这里，一般的匹配算法：

int Index(String S,String T,int pos)//参考《数据结构》中的程序
{
i=pos;j=1;//这里的串的第1个元素下标是1
while(i<=S.Length && j<=T.Length)
{
if(S[i]==T[j]){++i;++j;}
else{i=i-j+2;j=1;}//**************(1)
}
if(j>T.Length) return i-T.Length;//匹配成功
else return 0;
}

匹配的过程非常清晰，关键是当‘失配’的时候程序是如何处理的？回溯，没错，注意到(1)句，为什么要回溯，看下面的例子：

S:aaaaabababcaaa T:ababc

aaaaabababcaaa
ababc.(.表示前一个已经失配)
回溯的结果就是
aaaaabababcaaa
a.(babc)
如果不回溯就是
aaaaabababcaaa
aba.bc
这样就漏了一个可能匹配成功的情况
aaaaabababcaaa
ababc

为什么会发生这样的情况？这是由T串本身的性质决定的，是因为T串本身有前后'部分匹配'的性质。如果T为abcdef这样的，大没有回溯的必要。

改进的地方也就是这里，我们从T串本身出发，事先就找准了T自身前后部分匹配的位置，那就可以改进算法。

如果不用回溯，那T串下一个位置从哪里开始呢？

还是上面那个例子，T为ababc，如果c失配，那就可以往前移到aba最后一个a的位置，像这样：
...ababd...
ababc
->ababc

这样i不用回溯，j跳到前2个位置，继续匹配的过程，这就是KMP算法所在。这个当T[j]失配后，j应该往前跳的值就是j的next值，它是由T串本身固有决定的，与S串无关。

《数据结构》上给了next值的定义：
0 如果j=1
next[j]={Max{k|1<k<j且'p1...pk-1'='pj-k+1...pj-1'
1 其它情况

我当初看到这个头就晕了，其实它就是描述的我前面表述的情况，关于next[1]=0是规定的，这样规定可以使程序简单一些，如果非要定为其它的值只要不和后面的值冲突也是可以的；而那个Max是什么意思，举个例子：

T:aaab

...aaaab...
aaab
->aaab
->aaab
->aaab

像这样的T，前面自身部分匹配的部分不止两个，那应该往前跳到第几个呢？最近的一个，也就是说尽可能的向右滑移最短的长度。

OK，了解到这里，就看清了KMP的大部分内容，然后关键的问题是如何求next值？先不管它，先看如何用它来进行匹配操作，也就是说先假设已经有了next值。

将最前面的程序改写成：

int Index_KMP(String S,String T,int pos)
{
i=pos;j=1;//这里的串的第1个元素下标是1
while(i<=S.Length && j<=T.Length)
{
if(j==0 || S[i]==T[j]){++i;++j;} //注意到这里的j==0,和++j的作用就知道为什么规定next[1]=0的好处了
else j=next[j];//i不变（不回溯）,j跳动
}
if(j>T.Length) return i-T.Length;//匹配成功
else return 0;
}

OK,是不是非常简单？还有更简单的，求next值，这也是整个算法成功的关键，从next值的定义来求太恐怖了，怎么求？前面说过了，next值表达的就是T串的自身部分匹配的性质，那么，我只要将T串和T串自身来一次匹配就可以求出来了，这里的匹配过程不是从头一个一个匹配，而是从T[1]和T[2]开始匹配，给出算法如下：

void get_next(String T,int &next[])
{
i=1;j=0;next[1]=0;
while(i<=T.Length)
{
if(j==0 || T[i]==T[j]){++i;++j; next[i]=j;/**********(2)*/}
else j=next[j];
}
}

看这个函数是不是非常像KMP匹配的函数，没错，它就是这么干的！注意到(2)语句逻辑覆盖的时候是T[i]==T[j]以及i前面的、j前面的都匹配的情况下，于是先自增，然后记下来next[i]=j，这样每当i有自增就会求得一个next[i]，而j一定会小于等于i，于是对于已经求出来的next，可以继续求后面的next，而next[1]=0是已知，所以整个就这样递推的求出来了，方法非常巧妙。

这样的改进已经是很不错了，但算法还可以改进，注意到下面的匹配情况：

...aaac...
aaaa.
T串中的'a'和S串中的'c'失配，而'a'的next值指的还是'a'，那同样的比较还是会失配，而这样的比较是多余的，如果我事先知道，当T[i]==T[j]，那next[i]就设为next[j]，在求next值的时候就已经比较了，这样就可以去掉这样的多余的比较。于是稍加改进得到：

void get_nextval(String T,int &next[])
{
i=1;j=0;next[1]=0;
while(i<=T.Length)
{
if(j==0 || T[i]==T[j])
{ ++i;++j;
if(T[i]!=T[j]) next[i]=j;
else next[i]=next[j];//消去多余的可能的比较,next再向前跳
}
else j=next[j];
}
}

匹配算法不变。

到此就完全弄清楚了，以前老觉得KMP算法好神秘，真不是人想出来的，其实不然，它只不过是对原有的算法进行了改进。可见基础的经典的东西还是很重要，你有本事‘废’了经典，就创造了进步。

CSharpEx 2009-02-22
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cnwolfs 2009-02-22
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谢谢
System.Array.IndexOf 好像不错
cellblue 2009-02-22
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cnming 2009-02-22
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纠正上面的错误 






        public int ArrayFindIndexOf(byte [] pBT, byte [] pMatch, int pStartIndex)

        {

            try

            {

                int mIndex = -1;



                while (mIndex < 0)

                {

                    mIndex = System.Array.IndexOf(pBT, pMatch[0], pStartIndex);

                    if (mIndex < pStartIndex)

                    {

                        return -1;

                    }

                    pStartIndex = mIndex + 1;



                    if (mIndex >= 0)

                    {

                        for (int i = 0; i < pMatch.Length; i++)

                        {

                            if (pBT[mIndex + i] != pMatch[i])

                            {

                                mIndex = -1;

                                break;

                            }

                        }

                    }

                }

                return mIndex;

            }

            catch (NullReferenceException NullEx)

            {

                throw NullEx;

            }

            catch (Exception Ex)

            {

                throw Ex;

            }

        }


wuyi8808 2009-02-22
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对于一般的数据，61 楼的算法足够好了。

如果是对于下面这种变态的数据，KMP算法就有优势了，因为KMP算法不用在源串中返回，可以大大提高搜索效率。

using System;



class Program

{

  static void Main()

  {

  	int m = 10000000;

  	int n = 1000;

  	byte[] s0 = new byte[m];

  	byte[] s1 = new byte[n];



  	for (int i = 0; i < m - 1; i++) s0[i] = 1;

  	for (int i = 0; i < n - 1; i++) s1[i] = 1;

  	s0[m - 1] = s1[n - 1] = 2;



  	DateTime time0 = DateTime.Now;

  	int index = IndexOf(s0, s1);

  	DateTime time1 = DateTime.Now;



  	Console.WriteLine("index = {0}, 用时 {1} 秒", index, (time1 - time0).TotalSeconds);

  	// index = 9999000, 用时 28.703125 秒

  }

 

  // 在 s 中查找 pattern 。

  // 如果找到，返回 pattern 在 s 中第一次出现的位置(0起始)。

  // 如果没找到，返回 -1。

  static int IndexOf(byte[] s, byte[] pattern) 

  {

    // ... 

  }

}
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