多模式匹配 Trie樹

2021-08-25 16:48:27 字數 1133 閱讀 1798

題目:給乙個字串s和乙個字串陣列t(t中的字串要比s短許多),設計乙個演算法,在字串s中查詢t中的字串。

思路:字串的多模式匹配問題。

我們把s稱為目標串,t中的字串稱為模式串。設目標串s的長度為m,模式串的平均長度為 n,共有k個模式串。如果我們用kmp演算法(或bm演算法)去處理每個模式串,判斷模式串是否在目標串中出現,匹配乙個模式串和目標串的時間為o(m+n),所以總時間複雜度為:o(k(m+n))。一般實際應用中,目標串往往是一段文字,一篇文章,甚至是乙個基因庫,而模式串則是一些較短的字串,也就是m一般要遠大於n。這時候如果我們要匹配的模式串非常多(即k非常大),那麼我們使用上述演算法就會非常慢。這也是為什麼kmp或bm一般只用於單模式匹配,而不用於多模式匹配。

那麼有哪些演算法可以解決多模式匹配問題呢?貌似還挺多的,trie樹,ac自動機,wm演算法,字尾樹等等。我們先從簡單的trie樹入手來解決這個問題。

trie樹,又稱為字典樹,單詞查詢樹或字首樹,是一種用於快速檢索的多叉樹結構。比如英文本母的字典樹是乙個26叉樹,數字的字典樹是乙個10叉樹。

回到我們的題目,現在要在字串s中查詢t中的字串是否出現(或查詢它們出現的位置),這要怎麼和trie扯上關係呢?

我們發現,如果乙個串t是s的子串,那麼t一定是s某個字尾的字首。比如t = bc,那麼它是字尾bcd的字首;又比如說t = c,那麼它是字尾cd的字首。

因此,我們只需要將字串s的所有字尾構成一棵trie樹(字尾trie),然後查詢模式串是否在該trie樹中出現即可。如果模式串t的長度為n,那麼我們從根結點向下匹配,可以用o(n)的時間得出t是否為s的子串。

**:

#include #include using namespace std;

class trie;

trie::trie(const char* s)

}void trie::insert(const char* s)

p = trie[p][i];

++s;

}}bool trie::find(const char* s)

return true;

}int main();

int n = 5;

for(int i=0; i2 )的時間, (m為s的長度),及o(m2 )的空間。

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