dlots / substring_algorithms

Study assignment for "Operations Research Algorithms". Implement and test 5 different String-searching algorithms.

Лабораторная работа №1: Поиск подстроки в строке

18ПМИ Богородицкая Екатерина, Сазанов Дмитрий, Селивановская Дарья

from knuth_morris_pratt import knuth_morris_pratt as kmp
from naive import naive
from aho_corasick import aho_corasick as ac
from boyer_moore_horspool import boyer_moore_horspool as bmh
from rabin_karp import rabin_karp as rk

bad_w = []
bad_t = []
good_w = []
good_t = []
for i in range(1,5):
    f = open('benchmarks/bad_w_' + str(i) + '.txt', encoding='utf-8')
    bad_w.append(f.read())
    f.close()
    f = open('benchmarks/bad_t_' + str(i) + '.txt', encoding='utf-8')
    bad_t.append(f.read())
    f.close()
    f = open('benchmarks/good_w_' + str(i) + '.txt', encoding='utf-8')
    good_w.append(f.read())
    f.close()
    f = open('benchmarks/good_t_' + str(i) + '.txt', encoding='utf-8')
    good_t.append(f.read())
    f.close()
#print(bad_w)
#print(bad_t)
#print(good_w)
#print(good_t)

algorithms = [kmp, naive, ac, bmh, rk]
#algorithms = [ac]

Время работы

import time


def check_time(f, *args):
    start = time.time()
    f(*args)
    return time.time() - start

mas_text = bad_t + good_t
mas_pat = bad_w + good_w

for a in algorithms:
    print(a.__name__)
    mas_time = []
    temp = 0.
    for i in range(8):
        temp = 0.
        #print(mas_text[i])
        if a.__name__ == 'aho_corasick':
            pat = [mas_pat[i]]
        else:
            pat = mas_pat[i]
        #print(ord(mas_text[i][0]))
        for j in range(10):
            temp += check_time(a, mas_text[i], pat)
        print("Test", i+1, "время работы = ", temp/10)
    print('')

knuth_morris_pratt
Test 1 время работы =  0.00010285377502441406
Test 2 время работы =  0.00011663436889648437
Test 3 время работы =  0.0012163162231445313
Test 4 время работы =  0.008805203437805175
Test 5 время работы =  0.0010000228881835937
Test 6 время работы =  0.0014239311218261718
Test 7 время работы =  0.004204964637756348
Test 8 время работы =  0.013412117958068848

naive
Test 1 время работы =  0.0
Test 2 время работы =  0.0011039972305297852
Test 3 время работы =  0.08047342300415039
Test 4 время работы =  4.350687766075135
Test 5 время работы =  0.0009054899215698242
Test 6 время работы =  0.0015000343322753907
Test 7 время работы =  0.0044448614120483395
Test 8 время работы =  0.012900972366333007

aho_corasick
Test 1 время работы =  0.00010395050048828125
Test 2 время работы =  0.0006964206695556641
Test 3 время работы =  0.01301436424255371
Test 4 время работы =  0.8062058210372924
Test 5 время работы =  0.002101492881774902
Test 6 время работы =  0.010702991485595703
Test 7 время работы =  0.1600804805755615
Test 8 время работы =  0.02970287799835205

boyer_moore_horspool
Test 1 время работы =  0.0
Test 2 время работы =  0.00019855499267578124
Test 3 время работы =  0.0020134449005126953
Test 4 время работы =  0.008604860305786133
Test 5 время работы =  0.00020000934600830078
Test 6 время работы =  9.999275207519531e-05
Test 7 время работы =  0.0007999897003173828
Test 8 время работы =  0.0011963844299316406

rabin_karp
Test 1 время работы =  0.0
Test 2 время работы =  0.00010328292846679687
Test 3 время работы =  0.0018009662628173829
Test 4 время работы =  0.007695293426513672
Test 5 время работы =  0.0011571884155273438
Test 6 время работы =  0.0020011425018310546
Test 7 время работы =  0.007797813415527344
Test 8 время работы =  0.01871984004974365

Количество сравнений

for a in algorithms:
    print(a.__name__)
    for i in range(8):
        if a.__name__ == 'aho_corasick':
            pat = [mas_pat[i]]
        else:
            pat = mas_pat[i]
        #print(pat)
        ans, comp = a(mas_text[i], pat)
        print("Test", i+1, "количество сравнений = ", comp, ", позиции = ", ans)
    print('')

knuth_morris_pratt
Test 1 количество сравнений =  18 , позиции =  [8]
Test 2 количество сравнений =  190 , позиции =  [90]
Test 3 количество сравнений =  1900 , позиции =  [900]
Test 4 количество сравнений =  9000 , позиции =  [4000]
Test 5 количество сравнений =  697 , позиции =  [599]
Test 6 количество сравнений =  1074 , позиции =  [610]
Test 7 количество сравнений =  3150 , позиции =  [1629]
Test 8 количество сравнений =  10623 , позиции =  [9522]

naive
Test 1 количество сравнений =  19 , позиции =  [8]
Test 2 количество сравнений =  955 , позиции =  [90]
Test 3 количество сравнений =  95050 , позиции =  [900]
Test 4 количество сравнений =  4500500 , позиции =  [4000]
Test 5 количество сравнений =  714 , позиции =  [599]
Test 6 количество сравнений =  1158 , позиции =  [610]
Test 7 количество сравнений =  3554 , позиции =  [1629]
Test 8 количество сравнений =  10714 , позиции =  [9522]

aho_corasick
Test 1 количество сравнений =  18 , позиции =  {'ab': [8]}
Test 2 количество сравнений =  190 , позиции =  {'aaaaaaaaab': [90]}
Test 3 количество сравнений =  1900 , позиции =  {'aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaab': [900]}
Test 4 количество сравнений =  9000 , позиции =  {'aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaab': [4000]}
Test 5 количество сравнений =  714 , позиции =  {'сын князя Василия': [599]}
Test 6 количество сравнений =  1159 , позиции =  {'Да, я слышал про его план вечного мира, и это очень интересно, но едва ли возможно...': [610]}
Test 7 количество сравнений =  3540 , позиции =  {'вспоминал свое обещание, но тут же, как это бывает с людьми, называемыми бесхарактерными, ему так страстно захотелось войти взглянуть еще раз на эту столь знакомую и надоевшую ему беспутную жизнь, и невольно пришла в голову мысль, что данное слово ничего не значит, к тому же, еще прежде, чем князю Андрею, он дал также Анатолю слово привезти долг; наконец, он подумал, что все эти': [1629]}
Test 8 количество сравнений =  10715 , позиции =  {'Бутылка рому была принесена; раму, не пускавшую сесть на наружный откос окна, выламывали два': [9522]}

boyer_moore_horspool
Test 1 количество сравнений =  31 , позиции =  [8]
Test 2 количество сравнений =  293 , позиции =  [90]
Test 3 количество сравнений =  2903 , позиции =  [900]
Test 4 количество сравнений =  14003 , позиции =  [4000]
Test 5 количество сравнений =  231 , позиции =  [599]
Test 6 количество сравнений =  283 , позиции =  [610]
Test 7 количество сравнений =  987 , позиции =  [1629]
Test 8 количество сравнений =  1520 , позиции =  [9522]

rabin_karp
Test 1 количество сравнений =  29 , позиции =  [8]
Test 2 количество сравнений =  283 , позиции =  [90]
Test 3 количество сравнений =  2803 , позиции =  [900]
Test 4 количество сравнений =  13003 , позиции =  [4000]
Test 5 количество сравнений =  2053 , позиции =  [599]
Test 6 количество сравнений =  3325 , позиции =  [610]
Test 7 количество сравнений =  9607 , позиции =  [1629]
Test 8 количество сравнений =  32193 , позиции =  [9522]