正则表达式的几种引擎:
1、DFA,确定性有穷自动机。
2、NFA,非确定性有穷自动机。
NFA,表达式主导引擎
DFA,文本主导引擎
将一个正则表达式转换成一个有穷自动状态机。
有穷自动状态机分为:确定性和非确定性。
Thompson正则构造转换开发出的将正则表达式转换成NFA的算法。
将一个正则转换成一个NFA
基本原理:
1、对于 「或」 操作的处理:
分成多个路径,加一个开始节点,一个结尾节点,通过ε 边可到达每个路径。
2、对于 「与」操作的处理:
将路径直接首尾连接起来,形成一条路径。
3、* 计算符的处理:
4、+计算符的处理:
5、?运算符的处理:
那么一个正则表达式基本就是由以上的基础操作构成。
thmopson构造算法其实是一个自我递归的过程?
ε 边的内涵是可以不读入字符就跳转到另一个状态。
εNFA经过处理可以得到NFA。
NFA经过转换之后可以得到DFA。
每个NFA必然可以转化成一个等价的DFA。
DFA和NFA的效率差异:
构造DFA的代价远大于NFA。
但是DFA构造好了之后,执行效率优于NFA,如果一个串的长度是n,则匹配的时间负责度就是0(n)。
NFA在匹配过程中有大量的分支和回溯,假设NFA的状态数为s,则改匹配算法的时间复杂度为0(ns)。
NFA被称为表达式主导引擎:表达式主导的特点是每个子表达式都是独立的,不存在内在联系。
DFA被称为文本主导引擎:会逐个读入文本字符串,控制整个引擎的执行过程。
DFA能保证最长匹配。
NFA支持更多功能,捕获group,环视,占有优先量词等高级功能,这些功能都基于子表达式独立进行匹配。因此在编程语言里面使用的正则表达式库都是基于NFA的。