我正在寻找一种数据结构，它支持根据一组模式匹配字符串，其中字符串代表mqtt topics。字符串被定义为由斜杠字符分隔的单词（“主题级别”）组成。字符串的示例是“topic1 / topic2”或“// topic1 / topic2”，其中包含空主题级别。字符集为UTF-8，不包括“＃”和“+”。
模式是主题字符串，但可以包含两个通配符。第一个通配符“＃”只能在模式的末尾使用，并匹配任意数量的后续主题，即“a /＃”匹配“a /”是前缀的任何字符串。第二个模式“+”匹配单个任意主题。例如，“sport / tennis / +”匹配“sport / tennis / player1”和“sport / tennis / player2”，但不匹配“sport / tennis / player1 / ranking”。此外，因为单级通配符只匹配一个级别，“sport / +”与“sport”不匹配，但它匹配“sport /".
用例是客户注册提供模式的有趣主题。发送消息时，将使用主题字符串发布消息。该字符串必须与注册订阅者匹配，因此我正在寻找一种有效（在空间和时间方面）选择注册模式与发布主题匹配的订阅者的数据结构。
我在考虑使用后缀树或trie，因为这样可以在使用“＃”时允许快速前缀匹配。 trie中的节点将包含该字符串的订户，以及一组子字符串的所有订户。这应该允许快速查找精确和前缀查询，但我不知道这是否支持“+”通配符。
我想到的另一种方法是创建一个有向图，其中每个节点包含一个主题和边topic1 -> topic2，如果模式中有子字符串“topic1 / topic2”。通过此图，我可以按主题遍历节点主题。 “+”通配符只是意味着遍历所有孩子。
一个明显的替代方法是正则表达式，它将导致有限状态机，这可能类似于图方法。但是，我希望能找到更快的东西。
该算法应该在mqtt代理中使用，订阅者可以随时注册和注销主题，因此它还必须支持通过添加或删除模式来更新搜索数据结构。