[发明专利]无重叠的带弱通配符的序列模式匹配方法

权利要求书

1.无重叠的带弱通配符的序列模式匹配方法，其特征在于：在队列结构中利用深度优先和回溯策略来解决无重叠的带弱通配符的序列模式匹配问题，具体步骤如下：

第一步，确定给定序列模式的队列个数：

读入给定序列S，确定其长度为n，该序列S中的每个字符分别记作字符s₁、字符s₂、…、字符s_n，读入给定序列模式P，确定其长度为m，该序列模式P的各个子模式分别记作子模式p₁、子模式p₂、…、子模式p_m，这里0m≤n；根据给定序列模式P中的子模式数确定其队列的个数，则创建m个队列，分别记作队列1、队列2、…、队列m；

第二步，计算队列1末尾的结点范围：

给定强字符集Γ、弱字符集Ω、最小间隙min和最大间隙max，通过上述第一步中给定的序列模式P的长度m和序列S的长度n，以及本步给出的最小间隙min，通过如下公式(1)计算队列1末尾的最大结点Maxroot，即队列1末尾的结点不能超过Maxroot，

Maxroot＝n-m-min*(m-1)+1 (1)；

第三步，采用深度优先和回溯策略创建队列末尾的结点：

采用深度优先和回溯策略创建队列末尾的结点，具体处理方法如下：

根据上述第一步中的序列S和上述第一步中的序列模式P创建队列末尾的结点，在队列j末尾，标签为i的结点记为

第(3.1)步，判断是否需要创建队列j末尾的结点

当字符s_i＝子模式p_j时，通过下面的方法判断是否建立队列j末尾的结点

①当字符s_i＝子模式p_j时，结点在队列j中不存在，在队列j的末尾创建结点同时通过如下公式(2)和公式(3)分别计算结点的最小边界和最大边界

公式(2)和(3)中，i表示结点在序列S中的字符s_i的位置；

②当字符s_i＝子模式p_j，并且结点在队列j中已经存在时，继续寻找满足弱间隙要求且与子模式p_j相等的字符；

第(3.2)步，当队列j末尾的结点被创建之后，通过如下步骤创建队列j+1末尾的结点：

1)判断结点在序列S中的字符s_i与最小边界在序列S中的字符s_i+min+1之间的字符s_k是否属于弱字符，其中iki+min+1：

①当存在字符s_k不属于弱字符时，说明通过结点不可能存在一个出现，需要采用回溯策略，回溯到队列j-1末尾的结点，从队列j末尾的结点在序列S中的字符s_i之后继续寻找满足弱间隙要求且与子模式p_j相等的字符；

②当任意字符s_k均属于弱字符，执行下面的步骤2)；

2)依次判断从结点的最小边界在序列S中的字符s_i+min+1到最大边界在序列S中的字符s_i+max+1之间的字符s_x是否与子模式p_j+1相等，其中i+min+1≤x≤i+max+1：

①当字符s_x与子模式p_j+1不相等时，先判断字符s_x是否属于弱字符：当字符s_x属于弱字符，再判断字符s_x的下一个字符是否与子模式p_j+1相等；当字符s_x不属于弱字符时，说明通过结点不存在一个出现，需要采用回溯策略，与上述步骤1)中①的回溯相同；

②当字符s_x与子模式p_j+1相等时，结点在队列j+1中不存在，直接在队列j+1末尾创建结点

③当字符s_x与子模式p_j+1相等时，结点在队列j+1中已经存在，继续寻找满足弱间隙要求且与子模式p_j+1相等的字符；

第(3.3)步，当队列m中的结点被创建时，执行以下第四步，即找到一个出现，当找到一个出现之后，从队列1末尾的结点在序列S中的字符s_l1的下一个字符s_l1+1开始继续创建队列1末尾的结点，迭代上述过程继续创建队列2、队列3、…、队列m末尾的结点；至此完成无重叠的带弱通配符的序列模式匹配。