[发明专利]基于有序二叉树的模式匹配方法

权利要求书

1、一种基于有序二叉树的模式匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、构造有序二叉树：对二叉树按NLR方式遍历，设定遍历二叉树时的顺序，得到一系列的模式串，如果这些模式串得到的先后顺序和它们的字典序相同，即获得有序二叉树，同时在有序二叉树上构造出失败指针，以重复利用已经匹配成功的模式串子串信息；

步骤二、查找阶段：根据构造的有序二叉树及goto函数和失败指针对源字串进行一次查找，定位出模式串在源字串中的位置，查找的过程如下：从有序二叉树的根节点出发，逐个取出源字串中的字符，根据goto函数和失败指针确定状态之间的转换，当源字串的所有字符都被取出后，查找过程就结束。

2、根据权利要求1所述的基于有序二叉树的模式匹配方法，其特征是，所述的设定遍历二叉树时的顺序，具体如下：设置栈s用来存放模式串，指针p用来跟踪节点，当指针p指向当前节点的右子树时，栈s的栈顶元素出栈，右子树上的元素入栈；当指针p指向当前节点的左子树时，左子树上的元素直接入栈，重复上述过程直到p指向叶子节点，此时，栈内的元素就是某一个模式串。

3、根据权利要求1所述的基于有序二叉树的模式匹配方法，其特征是，所述的失败指针，是指为了重复利用已经匹配成功的子字串信息而使用的一种指针，具体是指：在有序二叉树的某个状态s1时，应用goto函数将达到一个新的状态，如果goto函数调用正确，则到达状态s1某一个子状态节点，如果调用错误，则由失败指针指向一个固定的节点状态，以避免重新回到根节点重新匹配，利用了已经成功匹配的子字串信息。

4、根据权利要求1所述的基于有序二叉树的模式匹配方法，其特征是，所述失败指针，其构造方式具体如下：

(1)根节点的失败指针指向根节点；

(2)状态深度为1的节点的失败指针指向根节点；

(3)对于状态深度大于等于2的节点s，若其父状态为r且goto(r，a)＝s，s的失败指针指向的确定是一个递归过程，具体如下：

①如果goto(s的父状态的失败指针指向的状态，a)的运算结果不是一个实际存在的状态时，s重新被赋值为s的父状态；

②依次循环步骤a，直到goto(s的父状态的失败指针指向的状态，a)的运算结果为一个实际存在的状态；

③s的失败指针被赋值为s的父状态。

5、根据权利要求4所述的基于有序二叉树的模式匹配方法，其特征是，所述的状态深度是指节点在构造过程中的深度，具体如下：节点的状态深度不同于二叉树的节点深度，二叉树的节点深度是该节点到根节点的路径，而状态深度反映了字符在相应的模式串中的位置，状态深度按如下方式设定：根节点的状态深度设置为0，如果某节点的状态深度是h，则它的左子节点的状态深度设置为h+1，右子节点的状态深度设置为h，依次类推确定所有节点的状态深度。

6、根据权利要求4所述的基于有序二叉树的模式匹配方法，其特征是，所述的父状态节点、子状态节点之间有节点之间的父子关系，具体如下：如果节点l是节点f的左子树，节点集合R＝{r|r是l的右子树上的节点并且具有和l相同的状态深度}，则f是l和R中所有节点的父状态节点，l和R中所有节点是f的子状态节点。

7、根据权利要求1所述的基于有序二叉树的模式匹配方法，其特征是，所述goto函数是指根据设定的遍历二叉树时的顺序，构造状态转化的函数，具体如下：按照设定的遍历二叉树的顺序，从节点s1出发到其任一子状态节点的过程中，如果到达了子状态节点s2并且此时栈中有且仅有字符c，则goto函数被构造为goto(s1，c)＝s2，即在状态节点s1，输入字符c后，将转向状态s2。