一般间隙及一次性条件的严格模式匹配

来源：软件学报杂志2015年第5期北京时间：

作者：柴欣,贾晓菲,武优西,江贺,吴信东

单位：柴欣，河北工业大学 计算机科学与软件学院, 天津 30040111,贾晓菲，河北工业大学 计算机科学与软件学院, 天津 30040102,武优西，河北工业大学 计算机科学与软件学院, 天津 30040103,江贺，大连理工大学 软件学院, 辽宁 大连 11662104,吴信东，合肥工业大学 计算机科学与信息工程学院, 安徽 合肥 230009;Department of Computer Science, University of Vermont, Burlington, USA05

摘要：具有间隙约束的模式匹配是序列模式挖掘的关键问题之一.一次性条件约束是要求序列中每个位置的字符最多只能使用一次,在序列模式挖掘中采用一次性条件约束更加合理.但是目前,间隙约束多为非负间隙,非负间隙对字符串中每个字符的出现顺序具有严格的约束,一定程度上限定了匹配的灵活性.为此,提出了一般间隙及一次性条件的严格模式匹配问题;之后,理论证明了该问题的计算复杂性为NP-Hard问题.为了对该问题进行有效求解,在网树结构上构建了动态更新结点信息的启发式求解算法(dynamically changing node property,简称DCNP).该算法动态地更新各个结点的树根路径数、叶子路径数和树根-叶子路径数等,进而每次可以获得一个较优的出现;之后,迭代这一过程.为了有效地提高DCNP算法速度,避免动态更新大量的结点信息,提出了Checking机制,使得DCNP算法仅在可能产生内部重复出现的时候才进行动态更新.理论分析了DCNP算法的时间复杂度和空间复杂度.大量实验结果验证了DCNP算法具有良好的求解性能.

关键词：一般间隙;模式匹配;一次性条件;网树

基金资助：国家自然科学基金(61229301, 61370144); 国家高技术研究发展计划(863)(2012AA011005); 教育部创新团队发展计划(IRT13059); 河北省自然科学基金(F2013202138); 河北省教育厅重点项目(ZH2012038)