From bd1be5b4a3cb1a5377aad3d49e34bef17b1871bf Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: wizardforcel <562826179@qq.com> Date: Wed, 9 Aug 2017 21:09:09 +0800 Subject: [PATCH] ex22 --- ex22.md | 66 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 66 insertions(+) create mode 100644 ex22.md diff --git a/ex22.md b/ex22.md new file mode 100644 index 0000000..28e20f1 --- /dev/null +++ b/ex22.md @@ -0,0 +1,66 @@ +# 练习 22:后缀数组 + +> 原文:[Exercise 22: Suffix Arrays](https://learncodethehardway.org/more-python-book/ex22.html) + +> 译者:[飞龙](https://github.com/wizardforcel) + +> 协议:[CC BY-NC-SA 4.0](http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/) + +> 自豪地采用[谷歌翻译](https://translate.google.cn/) + +我想告诉你一个关于后缀数组的故事。在一段时间里,我正在西雅图的一家公司面试,当时好奇的是如何最有效地创建一个用于可执行二进制文件的`diff`。我的研究带给了我后缀数组和后缀树。后缀数组只是,将字符串的所有后缀排序,储存到有序列表中。后缀树是类似的,但是比列表更像`BSTree`。这些算法相当简单,一旦你进行了排序操作,它们就具有很快的性能。他们解决的问题是,找到两个字符串之间最长的公共子串(或者在这种情况下是字节列表)。 + +你可以在 Python 中轻易创建一个后缀数组: + +```py +>>> magic = "abracadabra" +>>> magic_sa = [] +>>> for i in range(0, len(magic)): +... magic_sa.append(magic[i:]) +... +>>> magic_sa +['abracadabra', 'bracadabra', 'racadabra', 'acadabra', + 'cadabra', 'adabra', 'dabra', 'abra', 'bra', 'ra', 'a'] +>>> magic_sa = sorted(magic_sa) +>>> magic_sa +['a', 'abra', 'abracadabra', 'acadabra', 'adabra', 'bra', + 'bracadabra', 'cadabra', 'dabra', 'ra', 'racadabra'] +>>> +``` + +正如你所看到的,我只是按顺序取下字符串的后缀,然后对列表进行排序。但是,这对我有什么用呢?一旦我有了这个列表,那么我可以通过这个列表的二分搜索,来找到我想要的任何后缀。这个例子很简陋,但是在实际的代码中,你可以很快地做到它,你可以跟踪所有的原始索引,所以你可以引用后缀的原始位置。它与其他搜索算法相比非常快,对于 DNA 分析等事情非常有用。 + +回到西雅图的面试。我在这个寒冷的房间被 C++ 程序员面试,为了一份 Java 工作。你可以断定,这不是一个非常有趣的面试,我绝对不会认为我会得到这份工作。在多年的时间中,我没有写过任何 C++,而且这个工作是针对 Java 的,当时我是一个 Java 专家。下一个面试官来了,他问我:“如何在字符串中寻找子串?” + +太棒了!我在空闲时间里一直在研究这个问题。我当然知道!我跳起来走到白板,向那个家伙解释如何制作一个后缀树,它如何提高搜索性能,修改后的堆排序如何更快,后缀树的工作原理,为什么它比三叉搜索树更好,以及如何在 C 中实现。我想,如果我可以展示如何在 C 中写出来,那么这将证明,我不只是一个核心能力的 Java 码工。 + +那个家伙很震惊,就像我在采访室里打开一袋新鲜的榴莲一样。他看着董事会,并且有些结巴,“呃,我是在寻找一些有关 Boyer-Moore 搜索算法的东西吗?你知道吗?我愁眉苦脸地说:“是啊,就像 10 年前一样。” 他摇摇头,拿着他的东西,起身说:“好吧,我会让大家知道我的想法。” + +几分钟后,下一个面试官来了。他抬头看着白板,笑了起来并嘲笑我,然后问我另一个 C++ 模板元编程问题,我无法回答。我没有得到这份工作。 + +## 挑战练习 + +在这个练习中,你将会使用我的 Python 小会话并创建自己的后缀数组搜索类。该类将使用一个字符串,将其拆成后缀列表,然后对其进行以下操作: + +> `find_shortest` + +> 找到以它开始的最短子串。在上面的例子中,如果我搜索`abra`,那么它应该返回`abra`,而不是`abracadabra`。 + +> `find_longest` + +> 找到以它开始的最长子串。如果我搜索`abra`,你返回`abracadabra`。 + +> `find_all` + +> 查找以它开始的所有子串。这意味着`abra`返回`abra`和`abracadabra`。 + +你将需要对此进行良好的自动测试,并进行一些性能测量。我们将在以后的练习中使用它们。完成之后,你需要进行研究性学习来完成这个练习。 + +## 研究性学习 + ++ 一旦你的测试正常工作,使用你的`BSTree`重写它,进行后缀排序和搜索。你还可以使用每个`BSTreeNode`的`value`,来跟踪原始字符串中存在该子串的位置。然后,你可以保留原始字符串。 ++ `BStree`如何为不同搜索操作更改你的代码?是否使其更简单或更难? + +## 深入学习 + +彻底研究后缀数组及其应用。它们非常有用,但不是被大多数程序员熟知。 -- GitLab