JS 文本差异对比算法 - 实现类似 Git Diff 的行级比较功能

答案是使用Myers差分算法实现行级文本对比，该算法通过计算最短编辑距离找出两文本差异，JavaScript中可基于动态规划实现路径追踪，将每行视为独立元素进行比较，最终输出包含插入、删除、相同行的差异序列，并可通过高亮、并排显示或HTML报告等方式可视化结果。

JS 文本差异对比算法，目标是实现类似 Git Diff 的行级比较功能，简单来说，就是找出两个文本版本之间的差异，并以易于理解的方式呈现出来。

实现类似 Git Diff 的行级比较功能，通常需要用到文本差异对比算法。这里主要介绍一种常见的算法：Myers 差分算法，以及如何用 JavaScript 实现它。

Myers 算法的核心思想是找到两个文本之间的最短编辑距离。编辑距离是指将一个文本转换为另一个文本所需的最少操作次数，这些操作包括插入、删除和替换。在行级比较中，我们将每一行文本视为一个独立的元素。

如何选择合适的文本差异对比算法？

选择算法时，需要考虑几个因素：性能、准确性和易用性。Myers 算法在性能和准确性之间取得了较好的平衡，并且相对容易理解和实现。还有一些其他的算法，例如 LCS（最长公共子序列）算法，但 Myers 算法通常更适合行级比较。

在实际应用中，如果文本量非常大，可以考虑使用一些优化过的 Myers 算法变种，例如使用启发式搜索或并行计算来提高性能。此外，一些现成的 JavaScript 库也提供了文本差异对比功能，例如

diff

如果对性能要求不高，或者只是想了解算法的原理，可以自己实现 Myers 算法。下面是一个简单的 JavaScript 实现示例：

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function diff(a, b) {
  const n = a.length;
  const m = b.length;
  const max = n + m;
  const v = new Array(2 * max + 1).fill(0);
  const prev = new Array();

  for (let d = 0; d <= max; d++) {
    for (let k = -d; k <= d; k += 2) {
      let x = (k === -d || (k !== d && v[max + k - 1] < v[max + k + 1])) ?
        v[max + k + 1] :
        v[max + k - 1] + 1;
      let y = x - k;

      while (x < n && y < m && a[x] === b[y]) {
        x++;
        y++;
      }

      v[max + k] = x;

      if (x === n && y === m) {
          // 找到了最短路径
          let path = [];
          let curX = x, curY = y, curK = k, curD = d;
          while (curD > 0) {
              let prevK;
              if (curK === -curD || (curK !== curD && prev[curD-1][max + curK - 1] < prev[curD-1][max + curK + 1])) {
                  prevK = curK + 1;
              } else {
                  prevK = curK - 1;
              }
              let prevX = prev[curD-1][max + prevK];
              let prevY = prevX - prevK;

              while (curX > prevX && curY > prevY) {
                  path.push({type: 'equal', value: a[curX-1]});
                  curX--;
                  curY--;
              }
              if(prevK > curK){
                path.push({type: 'insert', value: b[curY-1]});
              } else {
                path.push({type: 'delete', value: a[curX-1]});
              }
              curK = prevK;
              curD--;
          }
          return path.reverse();
      }
    }
    prev[d] = [...v]; // 记录当前v的状态
  }

  return null; // 没有找到差异
}

// 示例用法
const a = ['line1', 'line2', 'line3', 'line4'];
const b = ['line1', 'line2', 'line5', 'line4', 'line6'];

const differences = diff(a, b);

if (differences) {
  differences.forEach(d => {
    console.log(d.type, d.value);
  });
} else {
  console.log('No differences found.');
}

这个代码示例只是一个简单的实现，没有进行任何优化。在实际应用中，需要根据具体的需求进行调整和优化。

如何优化文本差异对比的性能？

文本差异对比算法的性能瓶颈通常在于计算编辑距离。对于大型文本，计算编辑距离可能需要消耗大量的时间和内存。以下是一些优化性能的技巧：

• 分治法： 将大型文本分割成小的块，分别计算每个块的差异，然后将结果合并起来。
• 启发式搜索： 使用启发式函数来指导搜索过程，减少需要计算的编辑距离的数量。
• 并行计算： 将计算任务分配给多个线程或进程，并行计算编辑距离。
• 使用位运算： 使用位运算来加速编辑距离的计算。

此外，还可以使用一些数据结构来优化算法的性能，例如使用哈希表来快速查找相同的行。

如何将差异结果可视化？

将差异结果可视化可以帮助用户更直观地了解文本之间的差异。常见的可视化方法包括：

• 高亮显示： 使用不同的颜色来高亮显示插入、删除和修改的行。
• 并排显示： 将两个文本并排显示，并在差异处使用连接线或箭头来指示差异。
• 生成 HTML 报告： 生成 HTML 格式的报告，其中包含文本的差异信息，并可以使用 CSS 样式来美化报告。

许多现成的 JavaScript 库提供了差异可视化功能，例如

jsdiff