JP4810915B2 - データ検索装置及び方法、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents
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Description
(a)被検索文字の夫々と文字コードとの対応関係を前記文字列検索装置に予め保持しておき、その対応関係を参照することにより、前記文字列検索装置にラッチした被検索文字に対応する文字コードを得ると共に、ハッシュ関数レジスタに保持している直前の検索処理で求めたハッシュ関数を該文字コードに適用して、ハッシュ演算器を用いて該文字コードに関するハッシュ値を求め、
(b)該ハッシュ値を、前記直前の検索処理で求めた前記状態遷移メモリのアドレスに加えて新たなアドレスを求め、
(c)該新たなアドレスに格納されている状態遷移の条件となる照合文字と、状態遷移が確定するか否かを示す複数の遷移確定フラグと、前記あらかじめ与えられたパターンを識別する複数のパターン番号と、複数のハッシュ関数と、複数の状態遷移メモリのアドレスのそれぞれを、前記新たなアドレスに基づいて前記状態遷移メモリを参照することによって前記状態遷移表から読み出し、
(d)前記ラッチした被検索文字が状態遷移の条件となる該照合文字に一致しているか否かを比較器を用いて判断し、前記新たなアドレスに格納されているところの、前記複数の遷移確定フラグと、前記複数のパターン番号と、前記複数のハッシュ関数と、前記複数の状態遷移メモリのアドレスのそれぞれの中から1つずつを、前記比較器の出力に基づいて動作するセレクタを介して次の検索処理で使用するために選択し、
(e)前記選択された遷移確定フラグが状態遷移の確定を示す場合に、前記選択されたパターン番号に対応する前記あらかじめ与えられたパターンが前記被検索文字列の中に存在すると判定すると共に、前記被検索文字列における次の前記被検索文字を前記文字列検索装置にラッチする、
という一連の処理を繰り返すことにより、前記あらかじめ与えられたパターンが、前記被検索文字列の中に存在するかどうかをと判定する。
被検索文字の夫々と文字コードとの対応関係を予め保持しておき、その対応関係を参照することにより、ラッチした被検索文字に対応する文字コードを得ると共に、ハッシュ関数レジスタに保持している直前の検索処理で求めたハッシュ関数を該文字コードに適用して、該文字コードに関するハッシュ値を求めるハッシュ演算器と、
前記ハッシュ演算器によって求めたハッシュ値を、前記直前の検索処理で求めた前記状態遷移メモリのアドレスに加えて新たなアドレスを求める加算器と、
前記新たなアドレスに格納されている状態遷移の条件となる照合文字と、状態遷移が確定するか否かを示す複数の遷移確定フラグと、前記あらかじめ与えられたパターンを識別する複数のパターン番号と、複数のハッシュ関数と、複数の状態遷移メモリのアドレスのそれぞれを、前記新たなアドレスに基づいて前記状態遷移メモリを参照することによって前記状態遷移表から読み出すメモリ読み出し手段と、
前記ラッチした被検索文字が状態遷移の条件となる前記照合文字に一致しているか否かを比較する比較器と、
前記新たなアドレスに格納されているところの、前記複数の遷移確定フラグと、前記複数のパターン番号と、前記複数のハッシュ関数と、前記複数の状態遷移メモリのアドレスのそれぞれの中から、次の検索処理で使用するために前記比較器の出力に基づいて1つずつ選択するセレクタと、
前記選択された遷移確定フラグが状態遷移の確定を示す場合に、前記選択されたパターン番号に対応する前記あらかじめ与えられたパターンが前記被検索文字列の中に存在すると判定すると共に、前記被検索文字列における次の前記被検索文字を前記文字列検索装置にラッチする判定手段とを備える。
〔実施の形態の構成〕
図1は、本発明の実施形態の一例を示すブロック図である。
ハッシュ関数はf0(x)=x%2である
ハッシュ値“0”に対応する領域の照合文字はAである
ハッシュ値“1”に対応する領域の照合文字はBである
ハッシュ値“0”に対応する領域については、照合文字の遷移先は状態“1”に確定し、照合文字以外の文字の遷移先は状態“0”に確定する
ハッシュ値“1”に対応する領域については、照合文字の遷移先は状態“2”に確定し、照合文字以外の文字の遷移先は状態“0”に確定する。
ハッシュ関数はf1(x)=x%1である
ハッシュ値“0”に対応する領域の照合文字はBである
ハッシュ値“0”に対応する領域については、照合文字の遷移先は状態“3”に確定するが、照合文字以外の文字の遷移先は状態“0”かつ不確定である。
ハッシュ関数はf2(x)=x%1である
ハッシュ値“0”に対応する領域の照合文字はAである
ハッシュ値“0”に対応する領域については、照合文字の遷移先は状態“4”に確定するが、照合文字以外の文字の遷移先は状態“0”かつ不確定である。
ハッシュ関数はf3(x)=x%3である
ハッシュ値“0”に対応する領域の照合文字はDである
ハッシュ値“1”に対応する領域の照合文字はEである
ハッシュ値“2”に対応する領域の照合文字はCである
ハッシュ値“0”に対応する領域については、照合文字の遷移先は状態“6”に確定するが、照合文字以外の文字の遷移先は状態“2”かつ不確定である
ハッシュ値“1”に対応する領域については、照合文字の遷移先は状態“7”に確定し、照合文字以外の文字の遷移先は状態“2”に確定する
ハッシュ値“2”に対応する領域については、照合文字の遷移先は状態“5”に確定し、照合文字以外の文字の遷移先は状態“8”に確定する。
に移動し、ようやく状態“0”から文字Bで状態“2”へ遷移できることが分かる。結果的に、失敗遷移が2回繰り返される。
〔実施の形態の動作〕
図1の文字列検索装置1の動作について、具体例を挙げて詳細に説明する。
一致時ハッシュ関数128および不一致時ハッシュ関数129は、状態遷移表における状態“0”に対応するハッシュ関数201に設定される。また、一致時遷移確定フラグ124、不一致時遷移確定フラグ125、一致時次状態アドレス130、不一致時次状態アドレス131は、全て0にリセットされる。さらに、被検索文字101は、被検索文字列の先頭文字にセットされる。本例では、被検索文字列の先頭文字はAであるので、被検索文字101はAにセットされる。
一致時遷移確定フラグ124および不一致時遷移確定フラグ125は、ともに0であるから、セレクタ25の出力値は無条件に0になる。一致時ハッシュ関数128と不一致時ハッシュ関数129は等しいから、セレクタ27の出力値は無条件に、状態遷移表における状態“0”に対応するハッシュ関数201になる。本例では、図5の状態遷移表を参照すると、状態“0”に対応するハッシュ関数201はx%2であるから、セレクタ27の出力値はx%2になる。一致時次状態アドレス130および不一致時次状態アドレス131は、ともに0であるから、セレクタ28の出力値は無条件に0になる。
セレクタ25の出力値は0であるので、遷移確定フラグ102は0になる。
クロック信号100の立ち上がりで、被検索文字レジスタ20、ハッシュ関数レジスタ29、次状態アドレスレジスタ30は、それぞれ、被検索文字101、セレクタ27の出力値、セレクタ28の出力値をラッチする。本例では、被検索文字レジスタ20はAを、ハッシュ関数レジスタ29はx%2を、次状態アドレスレジスタ30は0をラッチする。
被検索文字120、ハッシュ関数133、次状態アドレス134は、それぞれ、被検索文字レジスタ20の出力値、ハッシュ関数レジスタ29の出力値、次状態アドレスレジスタ30の出力値に等しい。本例では、被検索文字120はAに、ハッシュ関数133はx%2に、次状態アドレス134は0になる。
ハッシュ演算器21において、ハッシュ関数133に被検索文字120に対応する文字コードが代入されてハッシュ値121が算出される。本例では、被検索文字120はAであり、Aに対応する文字コードは図10を参照すると0である。また、ハッシュ関数133はx%2であるから、ハッシュ値121は、0(=0%2)になる。
ハッシュ値121と次状態アドレス134は加算器22によって加算されて、アドレス122となる。本例では、ハッシュ値121は0、次状態アドレス134は0であるから、アドレス122は0(=0+0)になる。
状態遷移メモリ23の中の、アドレス122の内容を読み出す。本例では、アドレス122は0であるから、状態遷移メモリ23の中のアドレス“0”の内容が読み出され、照合文字123はAに、一致時遷移確定フラグ124は1に、不一致時遷移確定フラグ125は1に、一致時パターン番号126は0に、不一致時パターン番号127は0に、一致時ハッシュ関数128はx%1に、不一致時ハッシュ関数129はx%2に、一致時次状態アドレス130は2に、不一致時次状態アドレス131は0になる。
比較器24によって被検索文字120と照合文字123が比較される。それらが等しければステップS110へ進み、異なっていればステップS111へ進む。本例では、被検索文字120はA、照合文字123もAであるから、ステップS110へ進む。
一致フラグ132を1にセットする。一致フラグ132が1であるから、セレクタ25〜28は、それぞれ、一致時遷移確定フラグ124、一致時パターン番号126、一致時ハッシュ関数128、一致時次状態アドレス130を選択する。本例では、セレクタ25の出力値は1に、セレクタ26の出力値は0に、セレクタ27の出力値はx%1に、セレクタ28の出力値は2になる。その後、ステップS112へ進む。
一致フラグ132を0にリセットする。一致フラグ132が0であるから、セレクタ25〜28は、それぞれ、不一致時遷移確定フラグ125、不一致時パターン番号127、不一致時ハッシュ関数129、不一致時次状態アドレス131を選択する。なお、本例ではステップS110が選択されたので、このステップは実行されない。
遷移確定フラグ102はセレクタ25の出力値に等しい。また、パターン番号103はセレクタ26の出力値に等しい。本例では、遷移確定フラグ102は1に、パターン番号103は0になる。
遷移確定フラグ102が1のとき、現在の被検索文字120に関する処理は完了しているので、ステップS114へ進む。遷移確定フラグ102が0のとき、その処理は完了していないから、ステップS103へ戻る。本例では、遷移確定フラグ102は1であるので、ステップS114へ進む。
被検索文字列の中の全ての文字について処理が終わったかどうかを判定する。被検索文字120が被検索文字列の最終文字であれば、文字列検索を終了する。そうでなければステップS115へ進む。本例では、被検索文字120は被検索文字列の最終文字ではないので、ステップS115へ進む。
被検索文字列の次の文字を被検索文字101にセットする。本例では、被検索文字列の2番目の文字であるBが、被検索文字101にセットされる。その後、ステップS103へ戻る。
20…被検索文字レジスタ
21…ハッシュ演算器
22…加算器
23…状態遷移メモリ
24…比較器
25〜28…セレクタ
29…ハッシュ関数レジスタ
30…次状態アドレスレジスタ
100…クロック信号
101…被検索文字
102…遷移確定フラグ
103…パターン番号
120…被検索文字
121…ハッシュ値
122…アドレス
123…照合文字
124…一致時遷移確定フラグ
125…不一致時遷移確定フラグ
126…一致時パターン番号
127…不一致時パターン番号
128…一致時ハッシュ関数
129…不一致時ハッシュ関数
130…一致時次状態アドレス
131…不一致時次状態アドレス
132…一致フラグ
133…ハッシュ関数
134…次状態アドレス
200…状態
201…ハッシュ関数
202…ハッシュ値
203…照合文字遷移確定フラグ
204…照合文字遷移先
205…非照合文字遷移確定フラグ
206…非照合文字遷移先
Claims (3)
- 被検索文字列を1文字ずつ文字列検索装置に入力し、該文字列検索装置において、状態遷移メモリに格納されている状態遷移表を参照して複数の検索処理を行なうことにより、あらかじめ与えられた1つ以上のパターンが、別途与えられた被検索文字列の中に部分文字列として存在するか否かを判定するデータ検索方法であって、
(a)被検索文字の夫々と文字コードとの対応関係を前記文字列検索装置に予め保持しておき、その対応関係を参照することにより、前記文字列検索装置にラッチした被検索文字に対応する文字コードを得ると共に、ハッシュ関数レジスタに保持している直前の検索処理で求めたハッシュ関数を該文字コードに適用して、ハッシュ演算器を用いて該文字コードに関するハッシュ値を求め、
(b)該ハッシュ値を、前記直前の検索処理で求めた前記状態遷移メモリのアドレスに加えて新たなアドレスを求め、
(c)該新たなアドレスに格納されている状態遷移の条件となる照合文字と、状態遷移が確定するか否かを示す複数の遷移確定フラグと、前記あらかじめ与えられたパターンを識別する複数のパターン番号と、複数のハッシュ関数と、複数の状態遷移メモリのアドレスのそれぞれを、前記新たなアドレスに基づいて前記状態遷移メモリを参照することによって前記状態遷移表から読み出し、
(d)前記ラッチした被検索文字が状態遷移の条件となる該照合文字に一致しているか否かを比較器を用いて判断し、前記新たなアドレスに格納されているところの、前記複数の遷移確定フラグと、前記複数のパターン番号と、前記複数のハッシュ関数と、前記複数の状態遷移メモリのアドレスのそれぞれの中から1つずつを、前記比較器の出力に基づいて動作するセレクタを介して次の検索処理で使用するために選択し、
(e)前記選択された遷移確定フラグが状態遷移の確定を示す場合に、前記選択されたパターン番号に対応する前記あらかじめ与えられたパターンが前記被検索文字列の中に存在すると判定すると共に、前記被検索文字列における次の前記被検索文字を前記文字列検索装置にラッチする、
という一連の処理を繰り返すことにより、前記あらかじめ与えられたパターンが、前記被検索文字列の中に存在するかどうかをと判定することを特徴とするデータ検索方法。 - 被検索文字列を1文字ずつ文字列検索装置に入力し、該文字列検索装置において、状態遷移メモリに格納されている状態遷移表を参照して複数の検索処理を行なうことにより、あらかじめ与えられた1つ以上のパターンが、別途与えられた被検索文字列の中に部分文字列として存在するか否かを判定するデータ検索装置であって、
被検索文字の夫々と文字コードとの対応関係を予め保持しておき、その対応関係を参照することにより、ラッチした被検索文字に対応する文字コードを得ると共に、ハッシュ関数レジスタに保持している直前の検索処理で求めたハッシュ関数を該文字コードに適用して、該文字コードに関するハッシュ値を求めるハッシュ演算器と、
前記ハッシュ演算器によって求めたハッシュ値を、前記直前の検索処理で求めた前記状態遷移メモリのアドレスに加えて新たなアドレスを求める加算器と、
前記新たなアドレスに格納されている状態遷移の条件となる照合文字と、状態遷移が確定するか否かを示す複数の遷移確定フラグと、前記あらかじめ与えられたパターンを識別する複数のパターン番号と、複数のハッシュ関数と、複数の状態遷移メモリのアドレスのそれぞれを、前記新たなアドレスに基づいて前記状態遷移メモリを参照することによって前記状態遷移表から読み出すメモリ読み出し手段と、
前記ラッチした被検索文字が状態遷移の条件となる前記照合文字に一致しているか否かを比較する比較器と、
前記新たなアドレスに格納されているところの、前記複数の遷移確定フラグと、前記複数のパターン番号と、前記複数のハッシュ関数と、前記複数の状態遷移メモリのアドレスのそれぞれの中から、次の検索処理で使用するために前記比較器の出力に基づいて1つずつ選択するセレクタと、
前記選択された遷移確定フラグが状態遷移の確定を示す場合に、前記選択されたパターン番号に対応する前記あらかじめ与えられたパターンが前記被検索文字列の中に存在すると判定すると共に、前記被検索文字列における次の前記被検索文字を前記文字列検索装置にラッチする判定手段と
を備えることを特徴とするデータ検索装置。 - あらかじめ与えられた1つ以上のパターンが、別途与えられた被検索文字列の中に部分文字列として存在するか否かを、被検索文字列を1文字ずつ取り込みながら、状態遷移メモリに格納されている状態遷移表を参照して行う複数の検索処理を、コンピュータに実現させるためのコンピュータ・プログラムであって、そのコンピュータ・プログラムを該コンピュータに実行させることにより、
(a)被検索文字の夫々と文字コードとの対応関係を予め保持しておき、その対応関係を参照することにより、取り込んだ被検索文字に対応する文字コードを得ると共に、保持している直前の検索処理で求めたハッシュ関数を該文字コードに適用して、該文字コードに関するハッシュ値を求め、
(b)該ハッシュ値を、前記直前の検索処理で求めた前記状態遷移メモリのアドレスに加えて新たなアドレスを求め、
(c)該新たなアドレスに格納されている状態遷移の条件となる照合文字と、状態遷移が確定するか否かを示す複数の遷移確定フラグと、前記あらかじめ与えられたパターンを識別する複数のパターン番号と、複数のハッシュ関数と、複数の状態遷移メモリのアドレスのそれぞれを、前記新たなアドレスに基づいて前記状態遷移メモリを参照することによって前記状態遷移表から読み出し、
(d)前記取り込んだ被検索文字が状態遷移の条件となる該照合文字に一致しているか否かを判断し、その判断結果に応じて、前記新たなアドレスに格納されているところの、前記複数の遷移確定フラグと、前記複数のパターン番号と、前記複数のハッシュ関数と、前記複数の状態遷移メモリのアドレスのそれぞれの中から1つずつを、次の検索処理で使用するために選択し、
(e)前記選択された遷移確定フラグが状態遷移の確定を示す場合に、前記選択されたパターン番号に対応する前記あらかじめ与えられたパターンが前記被検索文字列の中に存在すると判定すると共に、前記被検索文字列における次の前記被検索文字を取り込む、
ことを特徴とするコンピュータ・プログラム。
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