串的模式匹配算法课件•引言contents•串的模式匹配算法的基本概念•朴素的串的模式匹配算法•KMP算法目录•BM算法•后缀数组与AC自动机01引言什么是串的模式匹配算法串的模式匹配算法的重要性在文本处理、数据挖掘、生物信息学等领域中，串的模式匹配算法是不可或缺的工具。它可以帮助我们快速准确地找串的模式匹配算法也是计算机科学领域中的重要基础算法之一，对于学习和研究算法设计具有重要意义。到目标字符串，提高数据处理效率。串的模式匹配算法的应用场景文本编辑器中的查找替换功能生物信息学中的基因序列分析网络爬虫中的网页内容提取01020302串的模式匹配算法的基本概念子串010203子串子串的查找子串的匹配模式串模式串模式串的长度模式串的匹配匹配失败匹配失败的定义匹配失败的原因匹配失败的处理匹配成功匹配成功的位置匹配成功的定义匹配成功的应用03朴素的串的模式匹配算法朴素的串的模式匹配算法的基本思想朴素的串的模式匹配算法的基本思想是通过逐个字符的匹配来确定模式串在主串中的位置。它从主串的第一个字符开始，与模式串的第一个字符进行匹配，如果匹配成功，则继续比较下一个字符，否则从主串的第二个字符开始重新匹配。该算法重复这个过程，直到找到模式串在主串中的位置，或者搜索完整个主串。朴素的串的模式匹配算法的实现步骤初始化指针逐个字符比较匹配成功搜索完整个主串朴素的串的模式匹配算法的时间复杂度分析朴素的串的模式匹配算法的时间复杂度是O(n*m)，其中n是主串的长度，m是模式串的长度。因为在最坏情况下，该算法需要进行n*m次比较操作，所以时间复杂度为O(n*m)。在实际应用中，为了提高模式匹配的效率，可以采用一些改进算法，如KMP算法、BM算法和Sunday算法等。这些算法通过预处理模式串或利用已经匹配的信息来减少比较次数，从而降低时间复杂度。04KMP算法KMP算法的基本思想部分匹配原则预处理KMP算法的实现步骤预处理匹配滑动KMP算法的时间复杂度分析0102030405BM算法BM算法的基本思想引入两个函数好后缀规则坏字符规则和好后缀规则，通过这两个规则来减少不必要的匹配，从而提高匹配效率。利用已匹配的后缀子串来确定待匹配的字符范围，进一步减少匹配次数。坏字符规则利用已匹配的字符来确定待匹配的字符范围，从而减少匹配次数。BM算法的实现步骤3.应用坏字符规则2.开始匹配4.应用好后缀规则1.初始化5.更新偏移量BM算法的时间复杂度分析坏字符规则的时间复杂度好后缀规则的时间复杂度总时间复杂度06后缀数组与AC自动机后缀数组与AC自动机的基本思想后缀数组AC自动机后缀数组与AC自动机的实现步骤构建后缀数组计算后缀数组的差分根据后缀数组计算出差分数组，用于快速查找与模式串匹配的后缀。后缀数组与AC自动机的实现步骤匹配模式串根据差分数组，使用双指针法匹配模式串。构建有限状态机根据模式串构建有限状态机，每个状态对应一个模式串的字符。后缀数组与AC自动机的实现步骤构建转移表匹配模式串后缀数组与AC自动机的时间复杂度分析后缀数组的时间复杂度构建后缀数组的时间复杂度为O(nlogn)，其中n为字符串的长度。匹配模式串的时间复杂度为O(mn)，其中m为模式串的长度。010402050306AC自动机的时间复杂度构建有限状态机和转移表的时间复杂度为O(m)，其中m为模式串的长度。匹配模式串的时间复杂度为O(mn)，其中m为模式串的长度。THANKS感谢观看
