多模式匹配算法的性能分析

Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｅ ａ ｌ ｓｓ ｏ ｕｌｉ ｌ ｔｅ ｎ ｍ ａ ｃ ｉ ｌ ｏ ｉｈｍ ｒ ｏ ｍ ｎｃ ｎａ ｙ ｉ ｆｍ ｔｐ ｅ ｐａ ｔ ｒ ｔ ｈ ｎｇ ａ ｇ ｒｔ
Ｓ ＵＮ ｕ—ａｎ Ｙｏ ｃ ｇ
（ｃｏｌ 厂 ｏ ｐ ｔ ｃｅｃ， ＂ｔ ｈｙｕＵ ｉ ｒｔ ， ｉ ｎ ７ ０ ６ ， ｈｎ ） Ｓ ｈｏ ０ Ｃ ｍ ｕｅ Ｓ ｉ ｅ Ｘｉｕ Ｓ ｉ ｎ ｅｓ ｙ Ｘ ＂ １０ ５ Ｃ ｉａ ｒ ｎ ｃ ｏ ｖ ｉ ａ
ｍｕｈｉｌ ａ ｔｒ ｔｈｉ ｌｏ ｉｈｍ． ｐ ｅ ｐ ｔｅ ｎ ｍａｃ ｎｇ ａｇ ｒｔ
Ｋｅ ｒ ｓ ｍｕ ｉ ｌ ａｔ ｒ ｔ ｈ ｎ ； Ｃ ａｇ ｒ ｈ Ｗ Ｍ ｌｏ ｔ ｍ； Ｂ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｙ ｗｏ ｄ ： ｈ ｐｅ ｐ ｔ ｎ ｍａ ｃ ｉｇ Ａ ｌｏ ｉ ｍ； ｅ ｔ ａｇ ｒ ｈ Ｅｘ ｌ ｏ ｈ ｉ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔＴ ｅ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｍｕ ｔ ｌ ｐ ｔ ｒ ｍａ ｃ ｉ ｇ ｌｏ ｉ ｍ ｄ ｒ ｃｌ ｉ ａ ｔ ｎ ｎ ｒ ｓｏ ｄ ｔ ｃｉｎ ｙ ｔ ｍ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ａ ｄ ｌ ｐ ｅ ａｔ ｎ ｉ ｅ ｔｈ ｎ ａｇ ｒｔ ｈ ｉ ｔ ｅ ｙ ｍｐ ｃｓ ｏ ｉ ｔ ｉｎ ｅ ｅ ｔ ｓ ｓ ｕ ｏ ｅ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｎ
语 育 翻 译 、 据 压 缩 、 索 引 擎 、 络 人 侵 检 测 、 算 机 病 毒 数 搜 网 汁 特 征 码 配 等 … 。研 究 高 效 的 多 模 式 匹 配 算 法 具 有 非 常 重 要
的理 论 和 现 实 意 义 。 所 谓 多 模 式 配 ， 是 在 文 本 串 就 １ … ， 巾一 次 匹 配 ， ｎ１
ｍａ ｃ ｉ ｇ ｔ ｆ ｔ ｅ ｅ ａｇ ｒｔ ｍｓ ａｅ ｔ ｓｅ ｈ ｏ ｇ ａ ｄ — ｉ ｅ ｐ ｒ ｎ ． ｒ ｖｄ ｓ ｈ ｌｆ ｌｒ ｆｒ ｎ ｅ ｆｒ ｉ ｒ ｖ ｎ ｈ ｔ ｈ ｎ ｉ ｏ ｈ ｓ ｌ ｏ ｈ ｒ ｅ ｔ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｈ ｎ ｓＯｌ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ｔｐ ｏ ｉ ｅ ｅｐ ｕ ｅｅ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｉ ｇ ｔ ｅ ｍｅ ｉ ｉ Ｉ
ｗＭ快 速 字 符 串 匹配 算 法 采 用 Ｂ 算 法 进 行 跳 跃 的 思 想 Ｍ
和 ｈ ｓ 列 方 法 ， 实 际应 Ｊ 中 ， 大 规 模 多 模 式 匹 配最 快 ａ ｈ散 在 ｝ ｝ ｊ 是
≤ ， ｉｌｎ是 最 短 模 式 串的 长度 ， ｍｎｅ ＝ ｉ｛ｊ １ ≤ ）ｍ ｎ ｅ 即 ｉｌ ｍ ｎｍｌ ｎ （ ｑ １ 多模 式 匹配 比多 个 模 式 串 逐 个 进 行 传 统 单 模 式 匹 配 的 ）。
第 １ 卷 第 １ ８ 期
Ｖｏ ．８ １１ Ｎｏ １ ．
电子设 计工 程
Ｅｌ ｃｒ ｎｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇｎ ｅｉ ｇ
２１ ０ ０年 １月
Ｊ ｎ ０１ ａ ．２ ０
多模 式匹配算 法的性能 分析
孙 友 仓
（ 西安 石 油 大 学 计 算机 学 院 ，陕 西 西安 ７ ０ ６ ） １０ ５ 摘要： 多模 式 匹 配 算 法 效 率 直接 影 响 入侵 检 测 系统 的 性 能 和 效 率 。在 分析 研 究 经 典 的 Ａ Ｃ算 法 、 ＷＭ 算 法 和 Ｅ Ｂ算 法 ｘ 的基 础上 ， 过 上 机 实验 测 试 这 些 算 法 的 模 式 匹 配 时 问， 改 进 多模 式 匹配 算 法提 供 有 益 的借 鉴 。 通 为 关键词： 多模 式 匹 配 ； Ｃ 算 法 ； Ａ ＷＭ 算 法 ； ｘ Ｅ Ｂ算 法 中 图分 类 号 ： Ｐ ９ ．８ Ｔ ３３ ０ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６４ ６ ３ （０ ０ ０ — ０ ７ ０ １７ — ２６ ２ １ ） １ ０ １— ２
速度快得 多。
的 算 法 之 一 ． ． ＷＭ 算 法 将 文 本 串 以 Ｂ个 字符 长度 分块 ， 该 称
个字 符 为 １ 块 字 符 ． 个 曰为 块 字 符 的长 度 ， 曰通 常 取 ２或 ３ 。 首 先 对 模 式 集 进 行 预 处 理 ．在 预 处 理 阶 段 构 造 ３个 表 ， 即 ｓ ｉ表 、ａｈ表 和 ｐｅ ｘ表 。 匹 配 过 程 从 文 本 串 ｔｘ 的 第 （ ｈｆ ｈ ｓ ｔ ｒｆ ｉ ｅｔ ｍ—
ｅ ｃ ｅ ｙＯｎ ｔ ｅ ｂ ｓｓ ｏ ｅ ｅａ ｈｉ ｎｄ ａ ｌｓｎ ｈｅ ｌ ｓ ｉ ｉ ｆ ｉｎｃ ． ｈ ａ ｉ ｆｒ ｓ ｃ ｎｇ ａ ｎａｙ ｉｇ ｔ ｃａ ｓｃ ＡＣ ｌ ｏｉｈｍ ， Ｍ ｌ ｏ ｉ ａ ｇ ｒｔ Ｗ ａ ｇ ｒｔ ｈｍ ｎ Ｅｘ ａ ｇ ｒｔ ａｄ Ｂ ｌ ｏ ｈｍ，ｈｅ ｐａｔｒ ｉ ｔ ｔ ｎ ｅ
预处理 时 间在 内 Ａ Ｃ算 法 的 总 时 间 复 杂 度 是 Ｏ（ ｎ ， 中 Ｍ＋ ）其
为 所 有 模 式 串 的长 度 总 和 。
１２ ． Ｗ Ｍ 算 法
多个 模 式 串 Ｐ ， ， ， ， 巾 ｋ为 模 式 串 的个 数 。 ＝ 时 ， … 其 ｋｌ
即 为单 模 式 匹 配 。 式 串 的 长 度 为 ｍ 即 模 【， ， 】１ ｌ … ｍ， （ ≤
多 模 式 匹 配 算 法 在 很 多 领 域 都有 重 要 应 用 ， 拼 写 检 查 、 如
个 模 式 串 的 长 度 无 关 ，无 论 模 式 串 Ｐ 是 否 出现 在 中 ， 中 的 每 个 字 符 都 必 须 输 入 状 态 机 巾 ， 以 无 论 是 最 好 情 况 还 是 所 最 坏 情 况 ， Ｃ算 法 模 式 匹 配 的 时 间 复 杂 度 都 是 Ｄ（ ） 包 括 Ａ ｎ，