萬用字元的字串匹配演算法

1. 簡述

題目描述：

str1中可能包含的字元：除了'*'和'?'以外的任意字元。

str2中可能包含的字元：任意字元。其中，'?'表示匹配任意乙個字元，'*'表示匹配任意字元0或者多次。

給出這樣兩個字串，判斷str2是否是str1的子串，如果是輸出第乙個匹配到的子串，如果不是，輸出"不是子串"。

2. 分析

對於'?'的處理，只要在匹配的時候將**由：if(str1[i]==str2[j]) 改為 if(str1[i]==str2[j] || str2[j]=='?')即可。

對於'*'的處理，可以將str2根據其中的'*'分為若干個片段，然後依次在str1中分別匹配這幾個片段即可，而且對於這幾個片段分別匹配，如果第k個片段在str1中匹配不到，後面也可以結束了。這裡舉例說明一下：對於str1="oh year.totay is weekend!"，str2=*ye*a*e*"，實際上就是在str1中匹配"ye","a","e"這三個片段。

oh year.totay is weekend!

yea e

ye a e

實際上，能夠匹配到上面6種情況，按照我們的如果從左到右的匹配每個片段返回的是第一種情況。這裡主要分析這種情況的處理，對於所有情況的輸出後面再簡單說明一下。

首先處理str2，根據'*'分成若干個部分，然後依次在str1中進行匹配，使用kmp演算法即可。這樣判斷能否匹配或者只找第乙個匹配的子串的負責度是o(m+n)

3. **實現

其中利用了kmp演算法，為了使用方便，稍微改了下kmp演算法的輸入引數，即pat字串的長度不用'\0'確定，用指定引數確定。

[cpp]view plain

copy

print?

#include

using

namespace

std;

// kmp演算法，pat長度由len_pat指定

void

get_next(

const

char

pat,

intnext,

intpat_len)

for(

inti=0; i

if(pat[i] == pat[next[i]])

next[i] = next[next[i]];

} }

// kmp演算法，str長度由'\0'判斷，pat長度由len_pat指定

intkmp_next(

const

char

text,

const

char

pat,

intpat_len)

delete

next;

return

// 切分pat的結構

struct

pat_info ;

// 可以匹配萬用字元的kmp，返回第乙個匹配子串在str中的下標

void

kmp_wildcard(

char

* str,

char

* pat)

else

} } // for

// 測試切分結果

/* while(store.size() > 0) */

// 根據切分後的pat序列進行匹配

intfirst_index = -1;

// 起始的下標

intlast_index = 0;

// 最後的下標後面的乙個位置

intnext_index = 0;

// 下一次開始匹配的下標

4. 所有匹配結果輸出

例子：oh year.totay is weekend!

yea e

ye a e

首先是所有結果是什麼：如果我們要的是str1匹配到的字串，那麼可見實際上上面6個有3個是重複的，因此對於這種情況，只有得到匹配字串在str1中的開始index和結束index，然後對於重複的去掉即可。如果要的是str1匹配到的字元的下標，那麼這是不會重複的。

然後說一下匹配方法，基本上與匹配乙個的差不多，不過要加上回溯的過程。比如第一次匹配成功後，繼續在新的位置匹配最後乙個片段，如果成功了就是第二次匹配成功了，否則就要回溯取在新的位置去匹配倒數第二個片段了，依次類推。直到第乙個片段都沒法再匹配到，不再回溯了。此外值得注意的是，如果第一次匹配都沒成功，就不必回溯了，這種情況下，說明不可能存在匹配結果，因為匹配是從左到右的順序，都會盡量在左邊找到合適的片段，如果第一次都沒成功，假設在第k個片段上匹配失敗了，那麼再回溯的話，輪到k片段是空間實際上只會與上次相同或者更小，大的空間都匹配不到，小的空間更不用說了。

還有一點值得注意：有的一些博文採用的是用str2中乙個字元乙個字元的匹配，感覺效率會低，而且也沒有片段這個方法中的第一次匹配失敗就可以停止的規律，也用不了kmp（準確的說是體現不出kmp的優勢）。

5. 參考

帶萬用字元*的字串匹配

hdu 3901 wildcard 帶萬用字元的字串匹配

萬用字元的字串匹配演算法

萬用字元匹配字串

帶有萬用字元的字串匹配演算法 C C

含有萬用字元的字串匹配

萬用字元的字串匹配演算法

萬用字元匹配字串

帶有萬用字元的字串匹配演算法 C C

含有萬用字元的字串匹配

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