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一、TRIE树简介(以下简称T树)
TRIE树用于确定词条的快速检索,对于给定的一个字符串a 1,a 2,a 3,…a n,则采用TRIE
树搜索经过最多n次匹配即可完成一次查找,而与词库中词条的数目无关。它的缺点是空间空闲率高。
二、Double-Array Trie(双数组索引树,以下简称DAT)
1)、DAT简介
DAT是TRIE树的一种变形,它是在保证TRIE树检索速度的前提下,提高空间利用率而提出的一种数据结构。它本质是一个确定的有限状态自动机(DFA),每个节点代表自动机的一个状态,根据变量的不同,进行状态转移,当到达结束状态或者无法转移的时候,完成查询。
2)、DAT结构
DAT是采用两个线性数组(姑且叫它们为base和check数组)进行TRIE树的保存, base和check数组拥有一致的下标,(下标)即DFA中的每一个状态,也即TRIE树中所说的节点,base数组用于确定状态的转移,check数组用于检验转移的正确性。
于是:我们有如下
[ 定义1]:从状态s输入c到状态t的一个转移必须满足如下条件
base[s] + c == t check[base[s] + c] == s
3)、DAT匹配
基于[ 定义1] DAT的匹配过程如下:
假设当前状态为s,输入字符为c。
t = base[s] + c; if check[t] = s then next state = t; else fail; endif
3)、DAT构造
基于[ 定义1] DAT的构造过程如下:
root_index = 1; Procedure daInsertBranch(String key) begin index = root_index; for i = 0 to key.length() begin character c = key.get(i) t = base[index] + c; 1 [ 。。。此处执行冲突处理。。。] check[t] = index; 2 index = t; end base[t] *= -1; end
4)、DAT冲突处理
在执行3的过程中,有可能在 1处插入状态t时该位置已经被其他状态 t1所占用,这就产生了冲突。
解决冲突的基本思想是为t以及t的所有兄弟状态重新寻找一个合适的状态,相当于寻找一个合适的数组下标。
// 寻找适当的base值,也相当于为所有子状态寻找合适的下标 Procedure intdaFindBase(character c, int oldbase_index) begin if check[ base[oldbase_index] + c ] != 0 then begin foreach character a in ALPHABET(字母表) begin if check[ base[oldbase_index] + a ] != 0 then Add a to child_list; end Add c to child_list; base[oldbase_index]++; while ( not fit each character ) begin base[oldbase_index]++; end end return base[oldbase_index]; end // 重新分配 Procedure intdaRelocateBase (int old_index, int new_index) begin //拷贝所有节点到新的位置,并修改被拷贝节点的所有子节点的check值以保证 //在移动之后仍然是其子节点 foreach character c in child_list begin copy cell from old_index to new_index begin get all childs of old_index; check[child] = new_index; end //释放所有旧的节点 free old_index cell; end base[oldbase_index] = newbase; end
冲突处理位于3)构造中的 2 前面