Java String如何判断字符串是否包含多个关键字

 2022-09-22

简介

在本快速教程中,将了解如何检测字符串中的多个单词。


我们的例子

我们假设我们有字符串:

    String inputString = "hello there, william";

我们的任务是查找inputString 是否包含“hello”和“william”字样。

所以,让我们把我们的关键字放到一个数组中:

    String[] words = {"hello", "william"};

此外,单词的顺序并不重要,匹配要区分大小写。


使用String.contains()

首先, 我们将展示如何使用String.contains()方法来实现我们的目标

让我们遍历关键字数组并检查inputString中每个项目的出现 :

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

这个例子比较简单易懂,尽管我们需要编写更多代码,但这种解决方案对于简单的用例来说速度很快。


使用 String.indexOf()

与使用String.contains()方法的解决方案类似,我们可以使用String.indexOf()方法检查关键字的索引。为此,我们需要一个接受inputString和关键字列表的方法:

    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;
    }

所述的indexOf() 方法返回的内部的字的索引inputString。当我们在文本中没有单词时,索引将为-1。


使用正则表达式

现在,让我们使用正则表达式来匹配我们的单词。为此,我们将使用Pattern类。

首先,让我们定义字符串表达式。由于我们需要匹配两个关键字,我们将使用两个前瞻构建我们的正则表达式规则:

    Pattern pattern = Pattern.compile("(?=.*hello)(?=.*william)");

对于一般情况:

    StringBuilder regexp = new StringBuilder();
    for (String word : words) {
     regexp.append("(?=.*").append(word).append(")");
    }

之后,我们将使用matcher()方法find()出现次数:

    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();
    }

但是, 正则表达式具有性能成本。如果我们要查找多个单词,则此解决方案的性能可能不是最佳的。


使用Java 8和List

最后,我们可以使用Java 8的Stream API。但首先,得把初始数据进行一些简单的转换:

    List<String> inputString = Arrays.asList(inputString.split(" "));
    List<String> words = Arrays.asList(words);

现在,是时候使用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);
    }

如果输入字符串包含我们所有的关键字,则上面的操作将返回true

或者, 我们可以简单地使用Collections框架的containsAll()方法 来实现所需的结果:

    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);
    }

但是,此方法仅适用于整个单词。因此,只有当它们与文本中的空格分开时才会找到我们的关键字。


使用Aho-Corasick算法

202209222336138981.png

Aho-Corasick官网

简而言之, Aho-Corasick算法用于使用多个关键字进行文本搜索。无论我们搜索多少关键字或文本长度是多长,它都具有O(n)时间复杂度

让我们在pom.xml中包含 Aho-Corasick算法依赖:

    <dependency>
     <groupId>org.ahocorasick</groupId>
     <artifactId>ahocorasick</artifactId>
     <version>0.4.0</version>
    </dependency>

首先,通过maven引入依赖包,内部的结构,将使用树形数据结构:

    Trie trie = Trie.builder().onlyWholeWords().addKeywords(words).build();

之后,让我们使用inputString文本调用解析器方法,我们希望在其中找到关键字并将结果保存在emits集合中:

    Collection<Emit> emits = trie.parseText(inputString);

最后,打印运行的结果:

    emits.forEach(System.out::println);

对于每个关键字,我们会在文本中查看关键字的起始位置,结束位置和关键字本身:

    0:4=hello
    13:19=william

最后,让我们看看完整的实现:

    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;
    }

在这个例子中,我们只寻找整个单词。因此,如果我们不仅要匹配inputString而且还要匹配 helloBaeldung,我们应该简单地从Trie构建器管道中删除 onlyWholeWords()属性。

此外,请记住,我们还会从emits集合中删除重复元素,因为同一关键字可能存在多个匹配项。


结论

在本文中,我们学习了如何在字符串中查找多个关键字。此外, 我们通过使用核心JDK以及Aho-Corasick库来展示示例