Python `suffix-array` / `suffix-tree`:字符串搜索与模式匹配

好的,没问题!咱们来好好聊聊 Python 里的后缀数组和后缀树,这俩家伙在字符串搜索和模式匹配领域可是大名鼎鼎的。我会尽量用幽默风趣的方式,把它们讲清楚,讲明白,保证你能听得懂,用得上。 开场白:字符串的那些事儿 各位观众,晚上好!今天我们要聊的是字符串的“秘密武器”——后缀数组和后缀树。在计算机的世界里,字符串就像空气一样无处不在。从网页搜索到基因序列分析,都离不开对字符串的处理。而后缀数组和后缀树,就像是字符串界的“侦探”,能帮助我们快速找到隐藏在字符串中的各种模式。 第一幕:后缀数组——字符串的“索引” 想象一下,你有一本很厚的书,想快速找到某个关键词,你会怎么做?当然是查目录啦!后缀数组就相当于字符串的“目录”,它记录了字符串所有后缀的起始位置,并按照字典序排列。 1. 什么是后缀? 简单来说,字符串的后缀就是从某个位置开始到字符串结尾的子串。比如,字符串 "banana" 的所有后缀是: banana anana nana ana na a 2. 构造后缀数组 构造后缀数组的方法有很多,最简单粗暴的就是直接生成所有后缀,然后排序。 def build_s …

Python `suffix-array` / `suffix-tree`:字符串搜索与模式匹配

好的,今天咱们来聊聊字符串搜索这档子事儿,重点是两位重量级选手:后缀数组(Suffix Array)和后缀树(Suffix Tree)。别害怕,听起来高大上,实际上掌握了它们的思想,你会发现字符串处理也能变得优雅起来。 开场白:字符串搜索,你是哪种选手? 在浩瀚的文本海洋里捞针(找到特定的字符串),这事儿我们天天都在做。比如,在 Word 文档里查找某个词,在网页上搜索内容,甚至在基因序列里寻找特定模式。 最简单的办法,就是“暴力搜索”。一个字符一个字符地比较,就像你用手指头在书上一行一行地找。 这种方法虽然简单直接,但效率实在感人,特别是文本和模式串都很长的时候。 所以,我们需要更高级的武器,比如后缀数组和后缀树。它们就像为字符串搜索量身定制的“索引”,能大大提升搜索效率。 第一部分:后缀数组(Suffix Array) 后缀数组,顾名思义,是所有后缀的数组。但这个数组不是随便排的,而是按照字典序排序的。听起来有点绕?没关系,我们举个例子。 假设我们有字符串 S = “banana”。它的所有后缀如下: banana anana nana ana na a 现在,我们把这些后缀按照字 …