通配符模式匹配

通配符模式匹配是一种用于字符串匹配的方法，其中使用特定的通配符来代替字符或字符序列。在通配符模式中，常见的通配符包括*、+和？。本文将详细介绍这三个通配符的使用方法。

通配符列表

下面是具有三个通配符的通配符模式匹配的列表：

• *（星号）：匹配任意数量（包括零个）的字符。
• +（加号）：匹配至少一个字符。
• ?（问号）：匹配一个字符。

示例

以下是使用这些通配符的示例：

Pattern: b*t
String: bat
Result: Matched

Pattern: b*t
String: bet
Result: Matched

Pattern: b+t
String: bt
Result: Not matched

Pattern: b+t
String: bat
Result: Matched

Pattern: b?t
String: bit
Result: Matched

Pattern: b?t
String: bent
Result: Not matched

在上述示例中，我们使用不同的通配符模式来匹配字符串。根据需要，可以选择使用不同的通配符来实现灵活的匹配。

模式匹配算法

通配符模式匹配是一种基本的字符串匹配算法。其中，*用于匹配零个或多个字符，+用于匹配至少一个字符，？用于匹配一个字符。

一种常用的模式匹配算法是通配符算法，它使用动态规划来确定是否匹配。算法如下：

1. 初始化一个 (m+1) x (n+1) 的二维数组 dp，其中 m 是模式的长度，n 是字符串的长度。dp[i][j] 表示模式的前 i 个字符是否与字符串的前 j 个字符匹配。
2. 初始化 dp[0][0] 为 True，因为空模式与空字符串匹配。
3. 当 dp[i][0] 为 True 时，表示空字符串与模式的前 i 个字符匹配，当模式的第 i+1 个字符为 * 时，也与空字符串匹配。
4. 当 dp[0][j] 为 True 时，表示模式的前 j 个字符与空字符串匹配，当模式的第 j+1 个字符为 * 时，也与空字符串匹配。
5. 对于 i 从 1 到 m，对于 j 从 1 到 n，逐个字符比较模式和字符串：
   • 如果模式的第 i 个字符为 *，则 dp[i][j] 为 dp[i-1][j]（模式中的 * 匹配空字符）或 dp[i][j-1]（模式中的 * 匹配字符串中的字符）；
   • 如果模式的第 i 个字符为 +，则 dp[i][j] 为 dp[i-1][j-1]，即模式和字符串中的字符完全匹配；
   • 如果模式的第 i 个字符为 ？，则 dp[i][j] 为 dp[i-1][j-1]，即模式和字符串中的字符完全匹配；
   • 如果模式的第 i 个字符为其他字符，则 dp[i][j] 为 False。
6. 返回 dp[m][n]，即模式的所有字符是否与字符串的所有字符匹配。

实现示例

下面是一个使用 Python 实现通配符模式匹配算法的示例：

def wildcardMatch(pattern, string):
    m, n = len(pattern), len(string)
    dp = [[False] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]
    dp[0][0] = True

    for i in range(1, m + 1):
        if pattern[i - 1] == '*':
            dp[i][0] = dp[i - 1][0]

    for i in range(1, m + 1):
        for j in range(1, n + 1):
            if pattern[i - 1] == '*':
                dp[i][j] = dp[i - 1][j] or dp[i][j - 1]
            elif pattern[i - 1] == '+':
                dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
            elif pattern[i - 1] == '?':
                dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]                
            elif pattern[i - 1] == string[j - 1]:
                dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]

    return dp[m][n]

pattern = "b*t"
string = "bat"
if wildcardMatch(pattern, string):
    print("Pattern matched")
else:
    print("Pattern not matched")

该示例中的 wildcardMatch 函数使用了动态规划算法实现了通配符模式匹配。根据给定的模式和字符串，可以判断是否匹配，并打印相应的结果。

希望这篇介绍能帮助你理解通配符模式匹配以及如何使用三个通配符 *、+ 和 ?。你可以根据实际需求进行自定义的模式匹配实现。