WM算法解析与C语言实现

"WM算法是一种高效的字符串匹配算法，主要用于在大量文本中查找特定模式串。该算法通过预处理模式串集合，构建SHIFT、HASH和PREFIX表来提高搜索效率。在C语言中实现WM算法，可以有效地应用于文本处理、数据搜索等领域。" WM算法的核心在于它的预处理阶段和匹配过程中对字符块的利用。在预处理阶段，算法创建了三个关键表格： 1. **SHIFT表**：根据模式串的前缀和后缀信息，计算出在遇到不匹配时可以跳跃的字符数。如果SHIFT表中的值为0，表示可能存在匹配，需要进一步检查。 2. **HASH表**：存储尾部相同字符块的模式串索引，用于快速定位可能存在匹配的模式串集合。 3. **PREFIX表**：存储相同尾部字符块的模式串的首部字符块的哈希值，有助于过滤掉不可能匹配的模式串。 匹配过程大致分为以下步骤： 1. **扫描文本**：从文本串的某个位置开始，每次处理长度为B的子串X。 2. **计算哈希值**：使用哈希函数计算子串X的哈希值h。 3. **检查SHIFT表**：如果SHIFT[h]大于0，将文本指针向后移动SHIFT[h]位，然后继续扫描。若SHIFT[h]等于0，进入下一步。 4. **查找模式链表**：查询HASH表，获取哈希值h对应的模式链表，这个链表包含所有尾部哈希值为h的模式串。 5. **前缀匹配**：检查子串X的前B个字符与链表中的模式串的前B个字符的哈希值是否一致。如果一致，逐一对模式串进行精确匹配，判断是否完全匹配。 6. **重复匹配**：如果未找到匹配，移动文本指针，继续下一个子串的匹配。 WM算法的高效性在于它通过散列技术和字符块匹配，减少了不必要的比较次数，尤其在处理大量模式串时，能够显著提高搜索速度。在C语言中实现WM算法，需要理解和熟练运用C语言的数组、指针、循环等基本结构，并结合哈希函数的设计和散列表的构建。此外，C语言的低级特性使得内存管理和计算性能优化更加灵活，能够更好地适应这种需要高性能计算的任务。