檢查字串是否包含多個關鍵字的高階進階

油膩的Java發表於2019-04-01

簡介

在本快速教程中,將瞭解如何檢測字串中的多個單詞。

我們的例子

我們假設我們有字串:

String inputString = "hello there, william";

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我們的任務是查詢inputString 是否包含“hello”和“william”字樣。

所以,讓我們把我們的關鍵字放到一個陣列中:

String[] words = {"hello", "william"};
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此外,單詞的順序並不重要,匹配要區分大小寫。

使用String.contains()

首先,我們將展示如何使用String.contains()方法來實現我們的目標

讓我們遍歷關鍵字陣列並檢查inputString中每個專案的出現 :


public static boolean containsWords(String inputString, String[] items) {
    boolean found = true;
    for (String item : items) {
        if (!inputString.contains(item)) {
            found = false;
            break;
        }
    }
    return found;
}

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這個例子比較簡單易懂,儘管我們需要編寫更多程式碼,但這種解決方案對於簡單的用例來說速度很快。

使用 String.indexOf()

與使用String.contains()方法的解決方案類似,我們可以使用String.indexOf()方法檢查關鍵字的索引。為此,我們需要一個接受inputString和關鍵字列表的方法:

public static boolean containsWordsIndexOf(String inputString, String[] words) {
    boolean found = true;
    for (String word : words) {
        if (inputString.indexOf(word) == -1) {
            found = false;
            break;
        }
    }
    return found;
}
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所述的indexOf() 方法返回的內部的字的索引inputString。當我們在文字中沒有單詞時,索引將為-1。

使用正規表示式

現在,讓我們使用正規表示式來匹配我們的單詞。為此,我們將使用Pattern類。

首先,讓我們定義字串表示式。由於我們需要匹配兩個關鍵字,我們將使用兩個前瞻構建我們的正規表示式規則:

Pattern pattern = Pattern.compile("(?=.*hello)(?=.*william)");
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對於一般情況:

StringBuilder regexp = new StringBuilder();
for (String word : words) {
    regexp.append("(?=.*").append(word).append(")");
}
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之後,我們將使用matcher()方法find()出現次數:

public static boolean containsWordsPatternMatch(String inputString, String[] words) {
 
    StringBuilder regexp = new StringBuilder();
    for (String word : words) {
        regexp.append("(?=.*").append(word).append(")");
    }
 
    Pattern pattern = Pattern.compile(regexp.toString());
 
    return pattern.matcher(inputString).find();
}
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但是,正規表示式具有效能成本。如果我們要查詢多個單詞,則此解決方案的效能可能不是最佳的。

使用Java 8和List

最後,我們可以使用Java 8的Stream API。但首先,得把初始資料進行一些簡單的轉換:

List<String> inputString = Arrays.asList(inputString.split(" "));
List<String> words = Arrays.asList(words);
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現在,是時候使用Stream API了:


public static boolean containsWordsJava8(String inputString, String[] words) {
    List<String> inputStringList = Arrays.asList(inputString.split(" "));
    List<String> wordsList = Arrays.asList(words);
 
    return wordsList.stream().allMatch(inputStringList::contains);
}

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如果輸入字串包含我們所有的關鍵字,則上面的操作將返回true

或者,我們可以簡單地使用Collections框架的containsAll()方法來實現所需的結果:

public static boolean containsWordsArray(String inputString, String[] words) {
    List<String> inputStringList = Arrays.asList(inputString.split(" "));
    List<String> wordsList = Arrays.asList(words);
 
    return inputStringList.containsAll(wordsList);
}
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但是,此方法僅適用於整個單詞。因此,只有當它們與文字中的空格分開時才會找到我們的關鍵字。

使用Aho-Corasick演算法

簡而言之,Aho-Corasick演算法用於使用多個關鍵字進行文字搜尋。無論我們搜尋多少關鍵字或文字長度是多長,它都具有O(n)時間複雜度

讓我們在pom.xml中包含  Aho-Corasick演算法依賴

<dependency>
    <groupId>org.ahocorasick</groupId>
    <artifactId>ahocorasick</artifactId>
    <version>0.4.0</version>
</dependency>
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首先,通過maven引入依賴包,內部的結構,將使用樹形資料結構:

Trie trie = Trie.builder().onlyWholeWords().addKeywords(words).build();
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之後,讓我們使用inputString文字呼叫解析器方法,我們希望在其中找到關鍵字並將結果儲存在emits集合中:

Collection<Emit> emits = trie.parseText(inputString);
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最後,列印執行的結果:

emits.forEach(System.out::println);
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對於每個關鍵字,我們會在文字中檢視關鍵字的起始位置,結束位置和關鍵字本身:

0:4=hello
13:19=william
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最後,讓我們看看完整的實現:

public static boolean containsWordsAhoCorasick(String inputString, String[] words) {
    Trie trie = Trie.builder().onlyWholeWords().addKeywords(words).build();
 
    Collection<Emit> emits = trie.parseText(inputString);
    emits.forEach(System.out::println);
 
    boolean found = true;
    for(String word : words) {
        boolean contains = Arrays.toString(emits.toArray()).contains(word);
        if (!contains) {
            found = false;
            break;
        }
    }
 
    return found;
}

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在這個例子中,我們只尋找整個單詞。因此,如果我們不僅要匹配inputString而且還要匹配 helloBaeldung,我們應該簡單地從Trie構建器管道中刪除 onlyWholeWords()屬性。

此外,請記住,我們還會從emits集合中刪除重複元素,因為同一關鍵字可能存在多個匹配項。

結論

在本文中,我們學習瞭如何在字串中查詢多個關鍵字。此外,我們通過使用核心JDK以及Aho-Corasick庫來展示示例

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