Thompson 構造法（Thompson construction）
/ TOMP-suhn /
假設你有一個正規表示式，想要一台識別相同語言的機器。與其一口氣猜出整台機器，Thompson 構造法用堆樂高的方式來建造：對表示式的每個零件造一個微小的標準積木，再依表示式的結構把積木扣在一起。成果是一台你以組合方式拼裝起來的 ε-NFA。
每個基本情形都得到一台極小的機器：對符號 a，一個起始狀態用單一條 a 箭頭通往一個接受狀態；對 ε，一個起始狀態用一條 ε 箭頭（ε-轉移）通往接受狀態；對 ∅，一個起始與一個接受狀態，之間沒有箭頭。接著每個運算子都有一條黏接規則。對聯集 R+S，加一個新起始狀態，用 ε 箭頭通往 R 與 S 機器的起始，再用 ε 箭頭從它們的接受通往一個新的共同接受。對串接 RS，用一條 ε 箭頭把 R 的接受連到 S 的起始。對星號 R*，加一對新的起始／接受，配上 ε 箭頭，讓你能完全跳過 R（零個複本）或繞回穿過它（更多複本）。因為每個零件都恰好保有一個起始與一個接受狀態，這些積木總能接合。
Thompson 構造法證明了 Kleene 定理的正向方向，也是許多真實 regex 工具內部的引擎：它簡單、總能成功，且執行的時間與空間與表示式長度成線性。代價是它產生大量 ε-轉移與非確定性，所以為了快速匹配，你通常接著移除 ε，再做子集構造法得到一台 DFA，或直接模擬這台 NFA。本構造法以 Ken Thompson 命名，他在一個早期的文字搜尋工具中使用了它。
要建 ab，先做出 a 的單字元機器與 b 的單字元機器，再用一條 ε-轉移把 a 的接受連到 b 的起始。對 a*，用一對新的起始／接受把單一台 a 機器包起來，再加上「跳過它」與「再繞一圈」的 ε 箭頭。
為每個運算子建一台小機器，再把它們扣在一起。
輸出是一台 ε-NFA，不是 DFA：它小巧、易建，卻是非確定的且充滿 ε-轉移，所以你通常會先轉換它（移除 ε、做子集構造）再進行高效匹配。