如何在Python中使用后缀数组进行字符串匹配

2023-04-17 00:00:00 字符串 数组 后缀

后缀数组是一种用于在文本中查找子字符串的数据结构,它可以在O(n log n)的时间内解决问题,其中n是文本的长度。下面是使用Python实现后缀数组的代码:

def build_suffix_array(text):
    suffixes = [(text[i:], i) for i in range(len(text))]  # 构建后缀数组
    suffixes.sort()  # 按照字典序排序
    return [suffix[1] for suffix in suffixes]  # 返回后缀数组

def search(text, pattern, suffix_array):
    # 利用二分查找在后缀数组中查找pattern
    left, right = 0, len(text)
    while left < right:
        mid = (left + right) // 2
        suffix = text[suffix_array[mid]:]
        if suffix.startswith(pattern):
            return True
        elif suffix < pattern:
            left = mid + 1
        else:
            right = mid
    return False

text = 'pidancode.com'
suffix_array = build_suffix_array(text)
pattern = 'code'
if search(text, pattern, suffix_array):
    print(f'{pattern} found in {text}')
else:
    print(f'{pattern} not found in {text}')

在这段代码中,我们首先定义了一个build_suffix_array函数,它接受一个字符串作为输入,并返回对应的后缀数组。我们的实现方式是将每个后缀和它在原文本中的索引放在一个元组里,然后按照后缀的字典序排序,最后提取每个元组的索引值,并返回一个整数列表作为后缀数组。

接下来,我们定义了一个search函数,它接受三个参数,分别是原文本、待搜索的模式串和对应的后缀数组。我们使用二分查找在后缀数组中查找模式串,并返回TrueFalse表示是否找到。

最后,我们使用字符串pidancode.com作为文本,搜索模式串code。运行结果为code found in pidancode.com

对于另一个范例字符串皮蛋编程,只需要将上面代码中的text变量改为'皮蛋编程',再执行相同的搜索操作即可。

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