(알고리즘 토픽)빠르고 똑똑하게 텍스트 속에서 원하는 단어 찾기, 보이어-무어 알고리즘

텍스트에서 특정 단어나 패턴을 찾으려 할 때 보통 앞에서부터 차근차근 비교하면서 찾습니다. 그런데 이런 방식은 긴 텍스트에서는 시간이 많이 걸리겠죠? 그래서 효율적으로 검색할 수 있는 보이어-무어(Boyer-Moore) 알고리즘이 등장하게 되었습니다! 이 알고리즘은 일반적인 검색 방법보다 빠르게 검색할 수 있어 긴 텍스트에서 아주 유용하게 쓰입니다. 그렇다면 보이어-무어 알고리즘이 어떻게 빠르게 작동하는지 알아볼까요?

 

---

 

보이어-무어의 비밀: 똑똑한 두 가지 규칙

보이어-무어 알고리즘은 두 가지 핵심 규칙을 사용해 불필요한 비교를 줄입니다. 이 두 규칙은 검색하려는 패턴과 텍스트가 일치하지 않는 경우, 얼마나 패턴을 오른쪽으로 건너뛰어 이동할지 결정해 줍니다.

1. 나쁜 문자 규칙 (Bad Character Rule)

패턴과 텍스트가 비교될 때, 일치하지 않는 문자가 발생하면 그 문자가 패턴 내에서 가장 마지막으로 등장하는 위치까지 패턴을 한 번에 이동합니다. 예를 들어, 텍스트에서 E와 X가 일치하지 않으면, E가 패턴 내에서 나타나는 가장 오른쪽 위치까지 이동시켜 불필요한 비교를 건너뛰죠.

2. 좋은 접미사 규칙 (Good Suffix Rule)

패턴의 뒷부분이 일부 일치했지만 완전히 일치하지 않는 경우, 일치한 부분을 기준으로 패턴을 오른쪽으로 이동시킵니다. 예를 들어, PARTICIPATE와 PART의 뒷부분이 일치했다면, 이미 일치한 부분을 고려해 패턴을 건너뛰어 비교할 수 있습니다.

이 두 규칙 덕분에 보이어-무어는 아주 빠르게 검색을 진행할 수 있답니다!

 

---

 

예제로 알아보는 보이어-무어 알고리즘

텍스트: HERE IS A SIMPLE EXAMPLE
패턴: EXAMPLE

위 텍스트에서 EXAMPLE이라는 단어를 찾는 과정을 살펴보겠습니다. 일반적인 방식이라면 첫 글자부터 하나씩 비교하지만, 보이어-무어는 나쁜 문자와 좋은 접미사 규칙을 통해 불필요한 비교를 건너뛰며 효율적으로 패턴을 찾아냅니다. 예를 들어, EXAMPLE과 IS가 맞지 않으면 패턴을 한 번에 오른쪽으로 이동시켜 빠르게 탐색할 수 있게 되죠!

 

---

보이어-무어 알고리즘 코드 예제

직접 구현해보면 더 쉽게 이해할 수 있겠죠? 아래는 Python으로 구현한 간단한 보이어-무어 알고리즘 코드입니다.

 

위 코드에서 skip 리스트는 나쁜 문자 규칙을 적용해 불일치가 발생할 때마다 빠르게 패턴을 이동시켜 줍니다. 따라서 텍스트가 길어질수록, 그리고 특정 문자가 반복될수록 보이어-무어의 효율성이 빛을 발합니다!

보이어-무어 알고리즘의 매력

보이어-무어 알고리즘은 특히 긴 텍스트에서 패턴을 검색할 때 뛰어난 성능을 발휘합니다. 불필요한 비교를 줄이고, 적절히 건너뛰면서 빠르게 결과를 찾는 방식이 정말 매력적이죠. 이 알고리즘을 활용하면, 여러분도 효율적인 텍스트 검색 기능을 만들 수 있습니다! 이제 직접 구현해보고 그 성능을 경험해 보세요! 🚀

 

읽어주셔서 감사합니다. 알고리즘과  보이어-무어 알고리즘  관련된 질문이 있으면 언제든지 댓글로 남겨주세요!
매일 정보관리기술사 토픽과 최신 IT 동향을 함께 공부하고 성장해요!