C++实现中文AC算法匹配
2023-07-10 12:02:35
深夜i
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C++
AC算法
中文匹配
AC算法是一种字符串匹配算法，它可以在一个文本串中匹配多个模式串。而中文AC算法则是基于AC自动机算法，专门用于中文字符串的匹配。下面就来介绍一下C++实现中文AC算法匹配的方法。
首先，需要构建一个AC自动机。AC自动机的构建可以分为两个步骤：第一步是构建Trie树，第二步是构建Fail指针。Trie树是一棵多叉树，它可以将每个字符串都表示成一个唯一的路径。在构建Trie树的过程中，需要将每个节点标记为是否为某个模式串的结尾，并给每个节点一个编号。构建Fail指针的过程就是将每个节点的Fail指针指向Trie树中与之前缀匹配最长的模式串的结尾节点。
然后，需要实现匹配算法。匹配算法的实现可以分为两个步骤：第一步是按照自动机的状态转移进行匹配，第二步是根据Fail指针进行回退。对于每个文本串，在AC自动机上按照状态转移进行匹配，直到到达某个终止状态。如果到达了一个终止状态，就说明匹配成功，否则需要根据Fail指针进行回退。回退的时候，如果这个节点有Fail指针，就沿着Fail指针进行回退，否则就回退到根节点。回退的过程中，还需要记录所有匹配成功的模式串。
最后，需要考虑一些优化问题。对于中文字符串的匹配，有一些优化可以提高匹配速度。例如，可以使用Double-Array Trie来替代普通的Trie树，还可以对Fail指针进行优化，让它在查找时跳过一些无用的节点。
综上所述，C++实现中文AC算法匹配需要先构建一个AC自动机，然后按照自动机的状态转移进行匹配，并根据Fail指针进行回退。对于中文字符串的匹配，还需要考虑一些优化问题。由于AC算法的时间复杂度为O(m+kn)，其中n为文本串长度，m为模式串总长度，k为模式串个数，所以在处理大量模式串时，AC算法仍然比简单的字符串匹配算法要快很多。
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