Bài giảng Cấu trúc dữ liệu và giải thuật: Đối sánh chuỗi - Đậu Ngọc Hà Dương

Bài giảng Cấu trúc dữ liệu và giải thuật: Đối sánh chuỗi - Đậu Ngọc Hà Dương có nội dung trình bày về đối sánh chuỗi, thuật toán Brute-Force, thuật toán Morris-Pratt, cải tiến với Knuth-Morris-Pratt,... Mời các bạn cùng tham khảo!

Trang 1

C u trúc d li u và gi i thu t ấ ữ ệ ả ậ

ĐỐI SÁNH CHUỖI

Giảng viên:

Đậu Ngọc Hà Dương

Trang 2

Nội dung trình bày

C u trúc d li u và gi i thu t HCMUS 2010ấ ữ ệ ả ậ2

Trang 5

 Mẫu cần tìm: P (chiều dài m).

 Văn bản: T (chiều dài n).

 P và T có cùng tập hữu hạn ký tự ∑ (∑ = {0, 1};

∑={A, ,Z},…)

 m ≤ n

Trang 6

Giới thiệu

C u trúc d li u và gi i thu t HCMUS 2010ấ ữ ệ ả ậ

6

 Đ i sánh chu i: ố ỗ

 Bằng cách lần lượt dịch chuyển (cửa sổ) P trên T.

 P tồn tại trên T tại vị trí bắt đầu là i (0 ≤ i ≤ n – m) nếu

 T[i + j] = P[j] với mọi 0 ≤ j ≤ m - 1

 Ví d : ụ

 P = abbaba

 T = ababaabbabaa

=> i = 5

Trang 8

Thuật toán Brute-Force

Trang 9

Ý tưởng

 L n l ầ ượ t ki m tra đi u ki n P[0… ể ề ệ m1] = T[i… i+m1] t i m i v trí có th c a ạ ọ ị ể ủ i.

 Ví d ụ

 Tìm kiếm P = aab trong T = acaabc

9

Trang 11

Đánh giá

11

 Tr ườ ng h p t t nh t – không tìm th y: O(n) ợ ố ấ ấ

 Tr ườ ng h p x u nh t – không tìm th y: O(n*m) ợ ấ ấ ấ

 Tr ườ ng h p trung bình: O(n+m) ợ

Trang 12

Đặc điểm chính

12

 Không c n thao tác ti n x lý trên P ầ ề ử

 Luôn luôn d ch chuy n m u (c a s ) sang ph i ị ể ẫ ử ổ ả

Trang 13

Thuật toán Morris-Pratt

Trang 14

Đặt vấn đề

14

 Đi m h n ch c a thu t toán BruteForce: ể ạ ế ủ ậ

 Không ghi nhớ được thông tin đã trùng khớp (trước) khi xảy ra tình trạng không so khớp

 Phải so sánh lại từ đầu (trên P) trong tất cả trường hợp

Trang 16

Đề xuất của thuật toán

Trang 17

17

 Gi s : ả ử

T tại vị trí i+j).

 T[i+j] != P[j] => không so khớp

Trang 18

18

 Tìm:

 Vị trí mới i1 (trên T) và j1 (trên P) sao cho

 i+j = i1+j1 (vị trí đang xem xét)

 v =T[i1 … i1+j1–1] là đoạn so khớp mới giữa P và T.

 Khi đó:

 Đoạn dịch chuyển cửa sổ: j – j1.(do j1 < j)

 Có thể tìm i1 dựa trên j1.

Trang 19

Trang 30

Sử dụng NEXT trong thuật toán

30

 M c tiêu : ụ

 Xác định vị trí mới i1 (trên T) và j1 (trên P) sao cho

 i+j = i1+j1 (vị trí đang xem xét)

 v =T[i1 … i1+j1–1] là đoạn so khớp mới giữa P và T.

 Đã có j1 = NEXT[j]

 V y, ậ i1 = i + j – NEXT[j]

Trang 31

Trang 32

Trang 33

Trang 34

Trang 35

Trang 37

Thuật toán Knuth-Morris-Pratt

37

Trang 38

Ý tưởng

 Thu t toán KnuthMorrisPratt c i ti n Morris ậ ả ế

Pratt b ng cách ằ

 bổ sung thêm điều kiện a ≠ c (vì nếu a =c sẽ không so khớp ngay sau khi dịch chuyển).

38

Trang 39

Ý tưởng

39

 Thay đ i cách tính b ng NEXT: ổ ả

 Nếu p[i] ≠ p[j] thì NEXT[i] = j

 Ngược lại NEXT[i] = NEXT[j]

 Thao tác tìm ki m v n không thay đ i ế ẫ ổ

Trang 41

Hỏi và Đáp

Tiêu đề	Đối sánh chuỗi
Người hướng dẫn	Đậu Ngọc Hà Dương
Trường học	Hcmus
Chuyên ngành	Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
Thể loại	bài giảng
Năm xuất bản	2010

Định dạng
Số trang	41
Dung lượng	834,09 KB