c++代码实现常规的多模式串匹配,最多十来万字几十个词,直接前缀树,高亮显示
时间: 2024-09-14 15:17:31 浏览: 47
在C++中实现常规的多模式串匹配,通常可以使用多种算法,如KMP(Knuth-Morris-Pratt)算法、Boyer-Moore算法或Rabin-Karp算法等。这里我将简要介绍一种使用直接前缀树(Trie树)实现的多模式串匹配算法,因为它具有较好的时间复杂度和空间效率。
Trie树,又称前缀树或字典树,是一种树形结构,是一种哈希树的变种。典型应用是用于统计、排序和保存大量的字符串(但不仅限于字符串),所以经常被搜索引擎系统用于文本词频统计。它的优点是:利用字符串的公共前缀来减少查询时间,最大限度地减少无谓的字符串比较,查询效率比哈希表高。
以下是一个简单的Trie树实现的多模式串匹配算法示例代码:
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
// Trie树节点结构
struct TrieNode {
TrieNode* children[256]; // 假设字符集为ASCII,每个节点有256个孩子节点
bool isEnd; // 标记是否为某个字符串的结束
TrieNode() : isEnd(false) {
for (int i = 0; i < 256; i++) {
children[i] = nullptr;
}
}
};
// 构建Trie树
void insert(TrieNode* root, const string& str) {
TrieNode* node = root;
for (char ch : str) {
if (node->children[ch] == nullptr) {
node->children[ch] = new TrieNode();
}
node = node->children[ch];
}
node->isEnd = true;
}
// 多模式串匹配函数
void multiplePatternMatching(const string& text, TrieNode* root) {
int n = text.length();
TrieNode* node = root;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
for (int j = 0; j < 256; ++j) {
if (node->children[j] != nullptr) {
node = node->children[j];
if (node->isEnd) {
// 发现匹配,高亮显示或进行其他处理
cout << "匹配模式串: " << node->pattern << endl;
}
// 回到根节点继续搜索
node = root;
}
}
}
}
int main() {
// 构建Trie树
TrieNode* root = new TrieNode();
vector<string> patterns = {"模式串1", "模式串2", "模式串3"}; // 假设的模式串集合
for (const string& pattern : patterns) {
insert(root, pattern);
root->pattern = pattern; // 用于示例输出
}
// 待匹配的文本
string text = "这里是待匹配的文本,可能包含模式串1或者模式串2等。";
// 进行多模式串匹配
multiplePatternMatching(text, root);
// 清理内存
// 注意:这里简化了内存清理的过程,实际使用时应该递归删除所有节点以避免内存泄漏
delete root;
return 0;
}
```
在上面的代码中,我们首先定义了一个TrieNode结构来表示Trie树中的节点,并实现了插入字符串到Trie树的函数`insert`。然后,我们定义了一个`multiplePatternMatching`函数来进行多模式串匹配。在这个函数中,我们遍历文本字符串的每个字符,并在Trie树中进行匹配。当到达某个模式串的结束节点时,我们可以认为找到了一个匹配,并进行相应的处理(这里以输出匹配到的模式串为例)。
注意,上面的代码是一个简化的示例,实际应用中可能需要更复杂的处理,例如对内存的正确管理等。此外,对于高亮显示功能,这通常需要集成到具体的文本编辑器或显示环境中,代码中没有体现。
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