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实现一个 FST（Finite State Transducer，有限状态转换器） 并用于 地址逆向查询区划信息 是一个复杂的任务。FST 可以用于高效地存储和检索键值对，而地址逆向查询通常需要将地址字符串映射到具体的行政区划信息（如省、市、区）。

以下是一个简化的 Java 实现，展示如何使用 FST 实现地址逆向查询区划信息。

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1. 实现 FST

1.1 定义 FST 节点

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class FSTNode {private Map<Character, FSTNode> transitions = new HashMap<>();private boolean isFinal;private String output;public FSTNode() {this.isFinal = false;this.output = null;}public void addTransition(char c, FSTNode nextNode) {transitions.put(c, nextNode);}public FSTNode getNextNode(char c) {return transitions.get(c);}public boolean isFinal() {return isFinal;}public void setFinal(boolean isFinal) {this.isFinal = isFinal;}public String getOutput() {return output;}public void setOutput(String output) {this.output = output;}
}

1.2 定义 FST

public class FST {private FSTNode root;public FST() {this.root = new FSTNode();}// 插入一个键值对public void insert(String key, String value) {FSTNode current = root;for (char c : key.toCharArray()) {FSTNode nextNode = current.getNextNode(c);if (nextNode == null) {nextNode = new FSTNode();current.addTransition(c, nextNode);}current = nextNode;}current.setFinal(true);current.setOutput(value);}// 查找一个键的值public String search(String key) {FSTNode current = root;for (char c : key.toCharArray()) {current = current.getNextNode(c);if (current == null) {return null; // 未找到}}return current.isFinal() ? current.getOutput() : null;}
}

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2. 实现地址逆向查询

2.1 定义区划信息

假设我们有以下区划信息：

• 北京市 -> 110000
• 上海市 -> 310000
• 广州市 -> 440100
• 深圳市 -> 440300

2.2 构建 FST

将区划信息插入 FST 中。

public class AddressLookup {private FST fst;public AddressLookup() {this.fst = new FST();// 插入区划信息fst.insert("北京市", "110000");fst.insert("上海市", "310000");fst.insert("广州市", "440100");fst.insert("深圳市", "440300");}// 根据地址查询区划信息public String lookup(String address) {// 从地址中提取区划信息（这里简化逻辑）String[] regions = {"北京市", "上海市", "广州市", "深圳市"};for (String region : regions) {if (address.contains(region)) {return fst.search(region);}}return null; // 未找到}public static void main(String[] args) {AddressLookup lookup = new AddressLookup();String address1 = "广东省深圳市南山区科技园";String address2 = "上海市浦东新区张江高科技园区";String address3 = "北京市海淀区中关村";System.out.println("Address: " + address1 + " -> Region Code: " + lookup.lookup(address1));System.out.println("Address: " + address2 + " -> Region Code: " + lookup.lookup(address2));System.out.println("Address: " + address3 + " -> Region Code: " + lookup.lookup(address3));}
}

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3. 运行结果

运行上述代码，输出如下：

Address: 广东省深圳市南山区科技园 -> Region Code: 440300
Address: 上海市浦东新区张江高科技园区 -> Region Code: 310000
Address: 北京市海淀区中关村 -> Region Code: 110000

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4. 代码说明

1. FST 实现：

   • FSTNode 表示 FST 中的一个节点，包含状态转移和输出值。
   • FST 类提供了插入和查找功能。

2. 地址逆向查询：

   • AddressLookup 类用于将地址字符串映射到区划信息。
   • 通过遍历地址字符串，查找是否包含已知的区划名称（如 “北京市”）。

3. 简化逻辑：

   • 实际应用中，地址解析会更复杂，可能需要使用正则表达式或分词工具。
   • 区划信息的存储和查询也可以优化为更高效的数据结构（如 Trie 树）。

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5. 进一步优化

1. 更复杂的地址解析：

   • 使用分词工具（如 HanLP）提取地址中的区划信息。
   • 支持更细粒度的区划查询（如区、街道）。

2. 性能优化：

   • 使用压缩的 FST 实现（如 Lucene 的 FST）。
   • 将区划信息存储在外部数据库或缓存中。

3. 扩展功能：

   • 支持模糊查询（如输入 “北京” 也能匹配 “北京市”）。
   • 支持多级区划查询（如省 -> 市 -> 区）。

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6. 总结

• 通过 FST 实现地址逆向查询是一个高效的方式。
• 本示例展示了如何使用 FST 存储和检索区划信息。
• 实际应用中，可以结合更复杂的地址解析工具和优化技术，提升查询性能和准确性。