JPS63198123A - 文字列照合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は文字列中に、所定の部分文字列が複数の一致
条件のもとで存在するか否かを判定し。

特に文字コードと状態番号とをアドレスとする２次元の
状態遷移テーブルにより実現される有限オートマトンを
利用して照合する文字列照合方法に関するものである。

「従来の技術」 データ処理システムの分野では、文章等の文字列データ
の集まりの中から特定の部分文字列（以下、検索キーと
呼ぶ）を含むものを検索することがし、ばしは必要とな
る。その部分文字列の一致条件としては、検索キーが文
字列の先頭と一致する前方一致１文字列の末尾と一致す
る後方一致１文字列と完全に一致する完全一致、文字列
中の任意の位置に含まれる任意一致等が使用される。一
般に文字列データは磁気ディスク等の電子計算機の外・
部記憶装置に格納されており、検索時に中央処理装置へ
１文字ずつ直列に転送される。従って検索所要時間の短
縮のためにはデータの転送と同時に１文字ずつ処理を行
うことが有効である。

第４図はこのような文字列照合機構の説明図である。文
字列データは記憶装置１（二格納され１文字列データは
記憶装置１から文字列照合装置２へ転送路３を経由して
１文字ずつ直列に入力される。

文字列照合装置２では予め記憶されている検索キーと入
力された文字列データとを比較照合し、一致条件を満た
すと判定された時点で信号線４に一致信号を出力する。

文字列照合装置２において比較照合を行う方法の一つと
して、有限オートマトンを用いる方法が一般に知られて
いる。（Ｌ、Ａ。

Ｈｏ１ｌ’ａａｒ　　”　　Ｈａｒｄｗａｒｅ　　Ｓｙ
ｓ’ｔｅｍｓ　　ｆｏｒ　　Ｔｅｘｔ　　Ｉｎｆｏｒｍ
ａｔｉｏｎＲｅｔｒｉｅｖａｌ　’　ＡＣＭ　　ＳＩＧ
　　ＩＲ６ｔｈ−Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ１９８３）。

第５図は有限オートマトンを用い、かつ任意一致条件を
持つ複数の検索キーのすべてについて同時に比較照合す
る方法として、特許出願昭５８−２１１７２０に開示し
たものである。第５図において状態遷移テーブルが格納
されるランダムアクセスメモ！Ｊ（ＲＡＭ）５．一致判
定テーブルが格納されるＲＡＭ６が設けられ、ＲＡＭ５
及び６から読み出すべきデータのアドレスはアドレスレ
ジスタ７に床持され、そのアドレスＲＡＭ５、ＲＡＭ６
共通のアドレスデコーダでデコードされる。メモリレジ
スタ９．１０にはそれぞれＲＡＭ５、ＲＡＭ６から読み
出されたデータが格納され、メモリレジスタ１０のデー
タは判別回路１１に入力されて検索結果が信号線４へ出
力される。

第６図は１文字を８ビツトのコードで表現し。

最大２５６状態の有限オートマトンを実現するシステム
において、検索キーがｒ　Ａ　Ｂ　ＣＪ’　、　　ｒ　
Ｂ　ＣＤ」、「ＢＡＤＪの３つである場合のＲＡＭ５゜
ＲＡＭ６の内容の一例を表したものである。第６図にお
いて１２．１３はそれぞれＲＡＭ５、ＲＡＭ６の１つの
アドレスに格納された８ビツトのデータ、１４はＲＡＭ
５．６のアドレスの上位８ビツト、１５はＲＡＭ５．６
のアドレスの下位８ビツトである。なお論理的にはＲＡ
Ｍ５．６の上位アドレス１４が有限オートマトンの状態
番号、下位アドレス１５が入力文字コード（二対応し、
１６は入力文字コード１５で表現される文字を示す。

またデータ１２は次に遷移すべき状態番号、データ１３
は検索キーが検出されたか否かを示すピントマツプであ
り、例えば１番目のビットがオンになっていれば１番目
の検索キーが検出されたことを示す。

第７因は第６図で表されたＲＡＭ５に格納される状態遷
移テーブルの内容を状態遷移図として表現したものであ
る。第７図において１７はオートマトンの状態、１８は
状態遷移の方向を表わす。

オートマトンの初期状態は状態（００）であり。

例えば状態（００）において入力文字が「Ａ」であると
状態（０１）へ、ｒＢＪであると状態（０３）へそれぞ
れ遷移し、その他の入力文字であれば引き続き状態（０
０）に留まることを示す。前の状態が（０２）、つまり
ｒＢＪ文字コードＢが入力され（その前に文字コード「
Ａ」が入力され）ｋ状態で文字コード「Ｃ」が入力され
たことは第１番目の検索キー［ＡＢＣＪ、つまり（０１
）が検出されたことが、一致判定テーブルのＲＡＭ６の
検索から得られる。同様にして第２番目の検索キーｒＢ
ｃＤＪ　（０２）、第３番目の検索キー「ＢＡＤＪ　（
０３）も一致判定テーブルＲＡＭ６から検索される。

次に第５図の動作について説明する。入力文字はデータ
転送路３よりアドレスレジスタ７の下位８ビツトにセッ
トされる。アドレスレジスタ７の上位８ビツトには初期
値としてオールゼロがセットされており、アドレスレジ
スタ７の示すアドレスに格納された８ビツトデータ、つ
まり次に遷移すべき状態番号がＲＡＭ５からメモリレジ
スタ９に、またＲＡＭ６から検索キーが検出されたか否
かを示すデータがメモリレジスタ１０にそれぞれ同時に
読み出される。メモリレジスタ１０の内容は判別回路１
１経由で信号線４にそまま出力され。

またメモリレジスタ９の内容はアドレスレジスタ７の上
位８ビツトにセットされる。以上の動作は文字列データ
中のすべての文字が１文字ずつデータ転送路３から入力
されるごとに繰り返され、第７図に示した状態遷移図に
従ったオートマトンの動作を行うことになる。

「発明が解決しようとする問題点」 以上説明した従来の方法では、複数の検索キーのそれぞ
れについて入力された文字列データ中に含まれているか
否かを検出することはできるが、それまでどのような経
過で状態遷移を行ってきたかを識別する機構がなかった
ため、前方一致条件の判定は不可能であり、任意一致条
件の判定のみが可能であった。なお従来の方法において
も状態遷移テーブルの作り方を変えることにより前方一
致条件を判定することは可能であるが、その場合は前方
一致条件と任意一致条件とを別々の状態遷移テーブルと
する必要があり、アドレスレジスタ。

アドレスデコーダ等の周辺回路を含めてハードウェアを
二重化しなければならないという欠点があった。

この発明の目的は、従来と同じ作り方で作成した。状態
遷移テーブル及び一致判定テーブルを用いて、前方一致
と任意一致等の異なる一致条件の組み合わせを持つ複数
検索キーの判定を同時に行うことを可能とする文字列照
合方法を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 この発明は状態遷移テーブル、一致判定テーブルに加え
て、状態番号ごとの初期状態からの相対距離を登録した
状態距離テーブルを設け、これら３つのテーブルを１つ
のアドレスレジスタにより同時に索引し、状態距離テー
ブルの索引結果から距離情報が進んでいる場合で、任意
一致が検出された場合にそれを前方一致として出力する
。つまり状態距離テーブルの索引より、距離情報が進ま
ない場合や、後退している場合は、その照合の途中の文
字に不要なものがあり、つまり最初から一致したもので
ないものとなるため、その場合は一致判定テーブルから
一致が検出されてもこれを前方一致とすることなく任意
一致として出力する。

従ってこの発明の従来の技術と異なる点は、状態、距離
テーブルを索引することにより状態遷移の経過を識別し
て前方一致条件を判定できるようにした点である。

「実施例」 第１図は前方一致条件と任意一致条件を同時ζ；判定す
ることが可能なこの発明を用いた文字列照合装置の一実
施例を示したブロック図である。第１図において第５図
と対応する部分には同一番号を付けて示しであるが、こ
の発明では状態距離テーブルが格納されるＲＡＭＩ　９
．ＲＡＭＩ　９から読み出されたデータが格納されるメ
モリレジスタ２０、メモリレジスタ２０の直前の内容を
保持するデータレジスタ２１，２つのレジスタ２０．２
１の内容の比較転送回路２２．検索キーごとの一致条件
撞別、即ち前方一致か任意一致かを示すデータレジスタ
２３．前方一致条件が有効か否かを示すデータレジスタ
２４、一致条件の種別（二応じた判定を行い検索結果を
出力する判別回路２５を設ける。

第２図は第６図と同一の条件下におけるＲＡＭ５、ＲＡ
Ｍ６．ＲＡＭＩ　９の内容を表わしたものである。第２
図においてＲＡＭ５、ＲＡＭ６の内容は第６図と同じで
あり、ＲＡＭＩ　９の１つのアドレスに格納された８ビ
ツトのデータ２６は、論理的（＝はその状態と初期状態
との間の相対的な距離データである。この相対的な距離
とは、例えば第７図における状態（００）と状態（０１
）との間の距離は「１」、状態（００）と状態（０２）
との間の距離は「２」である。この情報（データ）は状
態が初期状態から遠ざかる方向へ遷移しない場合、即ち
前方一致条件を満たさない場合を検出するために使用さ
れる。つまり前方一致条件が満たされる場合は、文字コ
ードが入力されるごとにその状態の初期状態からの距離
は順次遠くなるか。

前の状態の時の初期状態からの距離が同−又は近くなる
場合、つまり遠くならない場合はその入力文字列は前方
一致にはなり得ない。このことを前方一致か否かの判定
のため（＝利用する。

なお状態遷移テーブル５、一致判定テーブル６は状態番
号と入力文字コードとを結合したものを一アートレスと
するが、状態距離テーブルは状態番号のみをアドレスと
する。またこのテーブルは特許出願昭５８−２１１７２
０に開示された方法による状態遷移テーブル、一致判定
テーブルの作成時に作業エリアとして使用されるメモリ
の一部であり１作成のための特別な処理は必要としない
。次に第１図の動作について第５図と異なる部分を中心
に説明する。

初期値としてデータレジスタ２１には値（００）が、デ
ータレジスタ２４には前方一致条件有効のフラグがセッ
トされているものとする。入力文字がデータ転送路３よ
りアドレスレジスタ７の下位８ピツトにセットされ、ア
ドレスレジスタ７の示すアドレスに格納された８ビツト
データがＲＡＭ５、ＲＡＭ６から読み出されるのと同時
に、アドレスレジスタ７の上位８ビツトをアドレスとす
る８ビツトデータがＲＡＭ１９からメモリレジスタ２０
に読み出される。次に比較転送回路２２においてメモリ
レジスタ２０とデータレジスタ２１との各内容が比較さ
れ、メモリレジスタ２０の内容の方が大きければビット
Ｏの信号を、そうでなければ（前方一致の可能性がない
場合）ビット１の信号を判別回路２５に対して出力し、
さらにメモリレジスタ２０の内容をデータレジスタ２１
に転送する。判別回路２５ではまずメモリレジスタ１゜
のビットが１になっている検索キーについて、任意一致
に設定されているならば無条件に、前方一致に設定され
ているならば、つまりデータレジスタ２４の値が前方一
致条件有効の場合のみ検索キー検出と判別し、結果を信
号線４に出力する。次に比較転送回路２２の出力がビッ
ト１であればデータレジスタ２４に前方一致条件無効の
フラグをセットする。これらの動作は文字列データ中の
すべての文字が１文字ずつデータ転送路３がら入力され
るごと（＝繰り返される。

以上説明した動作から明らかなように、状態遷移の過程
で状態が初期状態の方へ戻ったり、先の状態へ進まなか
った場合には１判別回路２５においてそれ以後前方一致
条件を持つ検索キーを無効化するため、検索キーごとに
任意一致と前方一致力５混在している場合Ｃ二も、任意
一致条件のみの場合と同一の状態遷移テーブルを使用し
て正しい判別結果の出力が可能になる。

なおデータレジスタ２４及び判別回路２５の構成（二は
種々の方法が考えられ、例えばデータレジスタ２４に検
索キーごとのビットを持ち、判別回路２５でメモリレジ
スタ１０とデータレジスタ２４のビットごとの論理積の
値をそのまま信号線４に出力する方法も可能である。

第３図は前方一致、任意一致に加えて後方一致を同時に
判定することを可能とするこの発明の第２の実施例であ
り、判定回路２７は判別回路２５の判別論理を拡張した
回路、信号線２８は文字列データの最終文字がデータ転
送路３から入力されたことを示す信号線である。第３図
の動作は判別回路２７の動作のみが第１図の場合と異な
る。即ち判別回路２７ではメモリレジスタ１０のビット
がＩＣニなっている検索キーについて、任意一致ならば
無条件に、前方一致ならばデータレジスタ２４が前方一
致条件有効の時のみ、後方一致ならば信号線２８が最終
文字入力の時のみ検索キー検出と判別する。前方一致と
後方一致の組み合わせ１部ら文字列データと完全に一致
する条件を持つ検索キーについても全く同様に処理が可
能である。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明は状態遷移テーブル、一
致判定テーブル、状態距離テーブルを設け、これら３つ
のテーブルを同期して索引し、状態距離テーブルの値に
よって前方一致条件を満足するか否かを識別するもので
あるから、任意一致のみを考慮して作成した状態遷移テ
ーブルを用いた単一の有限オートマトンの実現回路によ
り、前方一致と任意一致条件、前方一致と後方一致条件
。

完全一致と任意一致条件等の複数の一致条件を持つすべ
ての検索キーについて同時に照合できるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を用いた文字列照合方法を示すブロッ
ク図、第２図は第１図（−おけるランダムアクセスメモ
リの内容の説明囚、第３図は第１図の方法に後方一致条
件の検出機能を付加した方法のブロック図、第４図は文
字列照合方法を示すブロック図、第５図は有限オートマ
トンを用いた従来の文字列照合方法を示すブロック図、
第６図は第５図におけるランダムアクセスメモリの内容
の説明図、第７図は第６図の状態遷移テーブル１：対応
する状態遷移図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定長のコードで表現される文字によつて構成さ
   れた文字列中に、所定の部分文字列が存在するか否かを
   判定するため、文字コードと状態番号をアドレスとする
   ２次元の状態遷移テーブルと、文字コード及び上記状態
   番号をアドレスとする複数の部分文字列のそれぞれに対
   応する番号を登録した一致判定テーブルとにより実現さ
   れる有限オートマトンを利用して任意一致を検出する文
   字列照合方法において、 上記状態番号ごとの初期状態からの距離を登録した状態
   距離テーブルを設け、これら３つのテーブルを同期して
   索引し、 上記状態距離テーブルの索引結果から距離情報が進む場
   合に、上記任意一致を前方一致として検出することを特
   徴とする文字列照合方法。