串和模式匹配

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数据结构串串的基本概念串的存储结构与实现串的模式匹配

数据结构串串的基本概念串的存储结构与实现串的模式匹配
t.ch[i]=s1.ch[i]; for(i=s1.length;i<t.length;i++)
t.ch[i]=s2.ch[i-s1.length]; }
串删除
void strdelete(Hstring &s,int pos,int len) {
if(pos<1||pos>s.length-len+1||len<0||len>s.length){ cout<<"删除位置不合法"<<endl; return;
int flag=0; int i=0,j=1; if(s1[0]+s2[0]<=MAXSTRLEN) {
for(i=1;i<=s1[0];i++) t[i]=s1[i];
for(i=s1[0]+1;i<=s1[0]+s2[0];i++) t[i]=s2[j++];
t[0]=s1[0]+s2[0]; flag=1; //未截断 }
strempty(s) 初始条件:s为一个串 操作结果:若s为空串,则返回1
strcopy(&t,s) 初始条件:s为一个串 操作结果:把串s复制给t
strncpy(&sub,s,pos,len) 初始条件:s为一个串,pos为起始位置, 1≤pos≤strlength(s)-1,len≥0 操作结果:用sub返回串s的第pos个字符开⑩长度为len的子串
例:模式串t=“abcac”和主串s=“ababcabcaccabbc”匹配过程
第三二一 趟 a b a b c a b c a c c a b b c i=112734568901

串的模式匹配算法

串的模式匹配算法

串串(String)又叫做字符串,是一种特殊的线性表的结构,表中每一个元素仅由一个字符组成。

随着计算机的发展,串在文字编辑、词法扫描、符号处理以及定理证明等诸多领域已经得到了越来越广泛的应用。

第一节串的定义和表示1、串的逻辑结构定义串是由零个到任意多个字符组成的一个字符序列。

一般记为:S=’ a1a2a3……a n’(n>=0)其中S为串名,序列a1a2a3……a n为串值,n称为串的长度,我们将n=0的串称为空串(null string)。

串中任意一段连续的字符组成的子序列我们称之为该串的子串,字符在序列中的序号称为该字符在串中的位置。

在描述中,为了区分空串和空格串(s=‘’),我们一般采用来表示空串。

2、串的基本操作串一般包含以下几种基本的常用操作:1、length(S),求S串的长度。

2、delete(S,I,L),将S串从第I位开始删除L位。

3、insert(S,I,T),在S的第I位之前插入串T。

4、str(N,S),将数字N转化为串S。

5、val(S,N,K),将串S转化为数字N;K的作用是当S中含有不为数字的字符时,K记录下其位置,并且S没有被转化为N。

3、串的储存结构一般我们采用以下两种方式保存一个串:1、字符串类型,描述为:const n=串的最大长度type strtype=string[n]这里由于tp的限制,n只能为[1..255]。

在fp或者delphi中,我们还可以使用另外一种类型,描述为:const n=串的最大长度type strtype=qstring[n]这里的n就没有限制了,只要空间允许,开多大都可以。

2、数组来保存,描述为:const n=串的最大长度type strtype=records:array[1..n] of char;len:0..n;end;第二节模式匹配问题与一般的线性表不同,我们一般将串看成一个整体,它有一种特殊的操作——模式匹配。

串的模式匹配算法实验报告

串的模式匹配算法实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除串的模式匹配算法实验报告篇一:串的模式匹配算法串的匹配算法——bruteForce(bF)算法匹配模式的定义设有主串s和子串T,子串T的定位就是要在主串s中找到一个与子串T相等的子串。

通常把主串s称为目标串,把子串T称为模式串,因此定位也称作模式匹配。

模式匹配成功是指在目标串s中找到一个模式串T;不成功则指目标串s中不存在模式串T。

bF算法brute-Force算法简称为bF算法,其基本思路是:从目标串s的第一个字符开始和模式串T中的第一个字符比较,若相等,则继续逐个比较后续的字符;否则从目标串s的第二个字符开始重新与模式串T的第一个字符进行比较。

以此类推,若从模式串T的第i个字符开始,每个字符依次和目标串s中的对应字符相等,则匹配成功,该算法返回i;否则,匹配失败,算法返回0。

实现代码如下:/*返回子串T在主串s中第pos个字符之后的位置。

若不存在,则函数返回值为0./*T非空。

intindex(strings,stringT,intpos){inti=pos;//用于主串s中当前位置下标,若pos不为1则从pos位置开始匹配intj=1;//j用于子串T中当前位置下标值while(i j=1;}if(j>T[0])returni-T[0];elsereturn0;}}bF算法的时间复杂度若n为主串长度,m为子串长度则最好的情况是:一配就中,只比较了m次。

最坏的情况是:主串前面n-m个位置都部分匹配到子串的最后一位,即这n-m位比较了m次,最后m位也各比较了一次,还要加上m,所以总次数为:(n-m)*m+m=(n-m+1)*m从最好到最坏情况统计总的比较次数,然后取平均,得到一般情况是o(n+m).篇二:数据结构实验报告-串实验四串【实验目的】1、掌握串的存储表示及基本操作;2、掌握串的两种模式匹配算法:bF和Kmp。

3、了解串的应用。

【实验学时】2学时【实验预习】回答以下问题:1、串和子串的定义串的定义:串是由零个或多个任意字符组成的有限序列。

第5章-串

第5章-串
7. 串删除 StrDel (s,i,len) 操作条件:串s存在 操作成果:删除串s 中第i个字符起长度为len旳
子串,s旳串值变化。
5-2 串旳表达和实现
一.串旳顺序存储
1.存储方式:同一般旳线性表旳顺序存储构 造完全相同.用一组地址连续旳存储单元存 储字符序列, 据预定义大小,为每个定义旳串 变量分配一种固定长度旳存储区。
2.索引存储旳例子 设字符串:A=”Red” B=”Yellow” C=”Blue” D=”White” 用指针free指向堆中未使用空间旳首地址。
索引表: Name A B C D ……
Length 3 6 4 5 ……
Stradr 0 3 9
……
free 堆:
R e d Y e l l o w B l u E Wh i t e …
为 len 旳子串。而且赋予给s2,len=0得到旳是空串。 【例5-7】 SubStr ("abcdefghi",3,4) = "cdef”
4. 串比较: Strcmp (s1,s2) 操作条件:串s1,s2存在。 操作成果:若s1= =s2,返回值为0;若s1<s2, 返
回值<0;若s1>s2, 返回值>0。
(2)使用gets() 函数
格式为:gets(字符数组名); 【例5-3】 char str[10]; printf("Input your str: "); gets(str);
•使用gets ()方式输入时,字符串中允许具有空
格。
2.字符串旳输出
字符串旳输出也有两种措施:
(1)使用printf () 函数 使用printf () 函数时,输出格式中要设置"%s",再
止符,以此表达串旳结尾。例如C语言中处理定长串旳措施

第4章串(String)(2)专题知识讲座

第4章串(String)(2)专题知识讲座
24
BF算法旳基本思想图解 本趟匹配开始位置
主串S 模式T
回溯 i
si

tj
j 回溯
……
25
BF算法用伪代码 : 1. 在串S和串T中设比较旳起始下标i和j; 2. 循环直到S中所剩字符个数不大于T旳长度或T旳
全部字符均比较完 2.1 假如S[i]=T[j],继续比较S和T旳下一种字符; 2.2 不然将i和j回溯(j=0, i为此次比较旳最初字符 旳下一种字符旳下标),准备下一趟比较; 3. 假如T中全部字符均比较完,则匹配成功,返回 匹配旳起始比较下标;不然,匹配失败,返回0;
4
二、串旳抽象数据类型
数据集合:串旳数据集合能够表达为字符序列 s0,s1, ……,sn-1,每
个数据元素旳数据类型为字符类型。
操作集合:
(1)初始化串 Initiate(S)
(2)赋值
Assign( S, T)
(3)求串长度 strLength( S )
(4)比较
Compare( S, T)
(5)插入
13
2、顺序串旳紧缩存储方式
以字节为单位顺序存储字符串旳每个字符,根据机器字旳 长度,紧缩存储措施尽量地将多种字符存储在一种字中。 对于字符串s =“data structures”,非紧缩存储方式下字 符串s旳顺序存储构造如下:(假设字长为4)
14
2、串旳链式存储构造
它分为单字符结点和块链两种。
18
b.链串
(1)链串赋值
void strassign(linkstring *s, char t[])
{
int k=0; linkstring *r,*p;
s = (linkstring *)malloc(sizeof(linkstring)); s->data = ‘#’; r=s; while (t[k]!=‘\0’) { p=(linkstring *) malloc(sizeof(linkstring));

串的模式匹配算法

串的模式匹配算法

串的模式匹配算法字符串模式匹配是计算机科学中一种常用的算法。

它是一种检索字符串中特定模式的技术,可以用来在字符串中查找相应的模式,进而完成相应的任务。

字符串模式匹配的基本思想是,用一个模式串pattern去匹配另一个主串text,如果在text中找到和pattern完全匹配的子串,则该子串就是pattern的匹配串。

字符串模式匹配的过程就是在text中搜索所有可能的子串,然后比较它们是否和pattern完全匹配。

字符串模式匹配的算法有很多,其中著名的有暴力匹配算法、KMP算法、BM算法和Sunday算法等。

暴力匹配算法是最简单也是最常用的字符串模式匹配算法,其思想是从主串的某一位置开始,依次比较pattern中每一个字符,如果某个字符不匹配,则从主串的下一位置重新开始匹配。

KMP算法(Knuth-Morris-Pratt算法)是一种更为高效的字符串模式匹配算法,它的特点是利用了已匹配过的字符的信息,使搜索更加有效。

它的实现思想是,在pattern中先建立一个next数组,next数组的值代表pattern中每个字符前面的字符串的最大公共前缀和最大公共后缀的长度,这样可以在主串和模式串匹配失败时,利用next数组跳转到更有可能匹配成功的位置继续搜索,从而提高字符串模式匹配的效率。

BM算法(Boyer-Moore算法)也是一种高效的字符串模式匹配算法,它的实现思想是利用主串中每个字符最后出现的位置信息,以及模式串中每个字符最右出现的位置信息来跳转搜索,从而减少不必要的比较次数,提高搜索效率。

Sunday算法是一种简单而高效的字符串模式匹配算法,它的实现思想是,在主串中搜索时,每次从pattern的最右边开始比较,如果不匹配,则根据主串中下一个字符在pattern中出现的位置,将pattern整体向右移动相应位数,继续比较,这样可以减少不必要的比较次数,提高算法的效率。

字符串模式匹配算法的应用非常广泛,它可以用来查找文本中的关键字,检查一个字符串是否以另一个字符串开头或结尾,查找文本中的模式,查找拼写错误,检查字符串中是否包含特定的字符等。

串的两种模式匹配算法

串的两种模式匹配算法

串的两种模式匹配算法 模式匹配(模范匹配):⼦串在主串中的定位称为模式匹配或串匹配(字符串匹配) 。

模式匹配成功是指在主串S中能够找到模式串T,否则,称模式串T在主串S中不存在。

以下介绍两种常见的模式匹配算法:1. Brute-Force模式匹配算法暴风算法,⼜称暴⼒算法。

算法的核⼼思想如下: 设S为⽬标串,T为模式串,且不妨设: S=“s0s1s2…sn-1” , T=“t0t1t2 …tm-1” 串的匹配实际上是对合法的位置0≦i≦n-m依次将⽬标串中的⼦串s[i…i+m-1]和模式串t[0…m-1]进⾏⽐较:若s[i…i+m-1]=t[0…m-1]:则称从位置i开始的匹配成功,亦称模式t在⽬标s中出现;若s[i…i+m-1]≠t[0…m-1]:从i开始的匹配失败。

位置i称为位移,当s[i…i+m-1]=t[0…m-1]时,i称为有效位移;当s[i…i+m-1] ≠t[0…m-1]时,i称为⽆效位移。

算法实现如下: (笔者偷懒,⽤C#实现,实际上C# String类型已经封装实现了该功能)1public static Int32 IndexOf(String parentStr, String childStr)2 {3 Int32 result = -1;4try5 {6if (parentStr.Length > 1 && childStr.Length > 1)7 {8 Int32 i = 0;9 Int32 j = 0;10while (i < parentStr.Length && j < childStr.Length)11 {12if (parentStr[i] == childStr[j])13 {14 i++;15 j++;16 }17else18 {19 i = i - j + 1;20 j = 0;21 }22 }23if (i < parentStr.Length)24 {25 result = i - j;26 }27 }28 }29catch (Exception)30 {31 result = -1;32 }33return result;34 } 该算法的时间复杂度为O(n*m) ,其中n 、m分别是主串和模式串的长度。

串的模式匹配算法

串的模式匹配算法

/* 在目标串s中找模式串t首次出现的位置,若不存在返回0。采用定长顺序
存储结构第二种方式存放串S和串T */
{
int i,j;
for(i=1,j=1;i<=s.length&&j<=t.length;)
{if(s.ch[i-1]==t.ch[j-1])
{i++;j++;}
/*字符比较成功,继续比较后续字符*/
设有两个串S和T,其中: S="s1s2s3…sn" T="t1t2t3…tm"(1≤m≤n,通常有m<n)
模式匹配算法的基本思想是:用T中字符依次与S中 字符比较:从S中的第一个字符(i=1)和T中第一个字 符( j=1)开始比较,如果s1=t1,则i和j各加1,继续 比较后续字符,若s1=t1,s2=t2,…,sm=tm, 返回1;否则,一定存在某个整数j(1≤j≤m)使得si≠tj ,即第一趟匹配失败,一旦出现这种情况,立即中断 后面比较,将模式串T向右移动一个字符执行第二趟 匹配步骤,即用T中第一个字符( j=1)与S中的第2个字 符(i=2)开始依次比较;
数据结构
串的模式匹配算法
基本的模式匹配算法
子串定位操作又称为串的模式匹配(Pattern Matching)或串匹配,该操作是各种串处理系统中的 重要操作之一 。
子串定位操作是要在主串中找出一个与子串相同的 子串。一般将主串称为目标串,子串称之为模式串。 设S为目标串,T为模式串,把从目标串S中查找模式串 T的过程成为“模式匹配”。匹配的结果有两种:如果 S中有模式为T的子串,则返回该子串在S中的位置,若 S中有多个模式为T的子串时,则返回的是模式串T在S 中第一次出现的位置,这种情况称匹配成功;否则,称 为匹配失败。

串的数据结构实验报告

串的数据结构实验报告

串的数据结构实验报告串的数据结构实验报告一、引言在计算机科学中,串(String)是一种基本的数据结构,用于存储和操作字符序列。

串的数据结构在实际应用中具有广泛的用途,例如文本处理、搜索引擎、数据库等。

本实验旨在通过实践掌握串的基本操作和应用。

二、实验目的1. 理解串的概念和基本操作;2. 掌握串的存储结构和实现方式;3. 熟悉串的常见应用场景。

三、实验内容1. 串的定义和基本操作在本实验中,我们采用顺序存储结构来表示串。

顺序存储结构通过一个字符数组来存储串的字符序列,并使用一个整型变量来记录串的长度。

基本操作包括:- 初始化串- 求串的长度- 求子串- 串的连接- 串的比较2. 串的模式匹配串的模式匹配是串的一个重要应用场景。

在实验中,我们将实现朴素的模式匹配算法和KMP算法,并比较它们的性能差异。

四、实验步骤1. 串的定义和基本操作首先,我们定义一个结构体来表示串,并实现初始化串、求串的长度、求子串、串的连接和串的比较等基本操作。

2. 串的模式匹配a. 实现朴素的模式匹配算法朴素的模式匹配算法是一种简单但效率较低的算法。

它通过逐个比较主串和模式串的字符来确定是否匹配。

b. 实现KMP算法KMP算法是一种高效的模式匹配算法。

它通过利用已匹配字符的信息,避免不必要的比较,从而提高匹配效率。

3. 性能比较与分析对比朴素的模式匹配算法和KMP算法的性能差异,分析其时间复杂度和空间复杂度,并讨论适用场景。

五、实验结果与讨论1. 串的基本操作经过测试,我们成功实现了初始化串、求串的长度、求子串、串的连接和串的比较等基本操作,并验证了它们的正确性和效率。

2. 串的模式匹配我们对两种模式匹配算法进行了性能测试,并记录了它们的运行时间和内存占用情况。

结果表明,KMP算法相较于朴素算法,在大规模文本匹配任务中具有明显的优势。

六、实验总结通过本实验,我们深入学习了串的数据结构和基本操作,并掌握了串的模式匹配算法。

数据结构—串的模式匹配

数据结构—串的模式匹配

数据结构—串的模式匹配数据结构—串的模式匹配1.介绍串的模式匹配是计算机科学中的一个重要问题,用于在一个较长的字符串(称为主串)中查找一个较短的字符串(称为模式串)出现的位置。

本文档将详细介绍串的模式匹配算法及其实现。

2.算法一:暴力匹配法暴力匹配法是最简单直观的一种模式匹配算法,它通过逐个比较主串和模式串的字符进行匹配。

具体步骤如下:1.从主串的第一个字符开始,逐个比较主串和模式串的字符。

2.如果当前字符匹配成功,则比较下一个字符,直到模式串结束或出现不匹配的字符。

3.如果匹配成功,返回当前字符在主串中的位置,否则继续从主串的下一个位置开始匹配。

3.算法二:KMP匹配算法KMP匹配算法是一种改进的模式匹配算法,它通过构建一个部分匹配表来减少不必要的比较次数。

具体步骤如下:1.构建模式串的部分匹配表,即找出模式串中每个字符对应的最长公共前后缀长度。

2.从主串的第一个字符开始,逐个比较主串和模式串的字符。

3.如果当前字符匹配成功,则继续比较下一个字符。

4.如果当前字符不匹配,则根据部分匹配表的值调整模式串的位置,直到模式串移动到合适的位置。

4.算法三:Boyer-Moore匹配算法Boyer-Moore匹配算法是一种高效的模式匹配算法,它通过利用模式串中的字符出现位置和不匹配字符进行跳跃式的匹配。

具体步骤如下:1.构建一个坏字符规则表,记录模式串中每个字符出现的最后一个位置。

2.从主串的第一个字符开始,逐个比较主串和模式串的字符。

3.如果当前字符匹配成功,则继续比较下一个字符。

4.如果当前字符不匹配,则根据坏字符规则表的值调整模式串的位置,使模式串向后滑动。

5.算法四:Rabin-Karp匹配算法Rabin-Karp匹配算法是一种基于哈希算法的模式匹配算法,它通过计算主串和模式串的哈希值进行匹配。

具体步骤如下:1.计算模式串的哈希值。

2.从主串的第一个字符开始,逐个计算主串中与模式串长度相同的子串的哈希值。

串串的模式匹配

串串的模式匹配
文档仅供参考,如有不当之处,请联系改正。
Brute-Force简称为BF算法,亦称简朴匹配算法。采用穷 举旳思绪。
s: a a a a b c d t: a ab bac cab bc c ✓
匹配成功
算法旳思绪是从s旳每一种字符开始依次与t旳字符进行匹配。
1
文档仅供参考,如有不当之处,请联系改正。
j
0
1
2
3
4
t[j]
a
a
a
a
b
next[j] -1
0
1
2
3
01 2 34 5678
s: a a a b a a a a b
i=3 j=1
t: a a a a b
01 23 4
失败:
i=3 j=1,j=next[1]=0
20
文档仅供参考,如有不当之处,请联系改正。
j
0
1
2
3
4
t[j]
a
a
a
a
b
next[j] -1
将s[i]与 将s[i+1]与 t[0]匹配 t[0]匹配
因为t[3]=t[2]=t[1]=t[0]='a' 是不必要旳
i=3
i=3
j=3
j=-1
23
将next改为nextval: 文档仅供参考,如有不当之处,请联系改正。
j
0
1
2
t[j]
a
a
a
next[j]
-1
0
1
nextval[j]
-1
-1
-1
01 23
s: a a a b
aaab
t: a a b

模式匹配算法研究

模式匹配算法研究

模式匹配算法研究一、引言模式匹配是指在一段文本中查找某个字符串(模式)的位置。

在实际应用中,模式匹配是一个非常重要的问题,例如字符串匹配、图像识别等都需要进行模式匹配。

本文将介绍几种常见的模式匹配算法,并且分别进行分析和比较。

二、暴力匹配算法暴力匹配算法也称为朴素匹配算法,是一种非常简单粗暴的算法,其思想就是对于文本串中的每一个位置,都和模式串进行比较。

具体实现如下:1. 从文本串的第一个位置开始,同模式串的第一个位置比较,如果匹配则继续比较下一个位置。

2. 如果不匹配,则从文本串的下一个位置重新开始与模式串比较。

3. 如果已经比较完整个模式串,则说明匹配成功。

这种算法的时间复杂度是$O(mn)$,其中$m$, $n$分别表示模式串和文本串的长度。

三、KMP算法KMP算法是一种比暴力匹配算法更优秀的算法,其核心思想是利用匹配失败后的信息,尽可能减少比较次数。

具体实现如下:1. 首先构建一个模式串的前缀表,即利用模式串中前缀和后缀的匹配来确定每个字符匹配失败之后应该移动的位数。

2. 在匹配过程中,对于一个匹配失败的位置$j$,其应该移动的位数是$k$, 这个$k$可以根据前缀表快速确定。

3. 我们只需要将文本串的位置向右移动($k$+1)个位置继续比较即可。

KMP算法的时间复杂度是$O(m+n)$,其中$m$, $n$分别表示模式串和文本串的长度。

四、Boyer-Moore算法Boyer-Moore算法是一种在平均情况下比KMP算法更快的模式匹配算法,其核心思想是从模式串的末尾开始匹配。

具体实现如下:1. 首先计算出每个字符最后出现的位置,利用这个信息可以将模式串从尾部向前移动更多的位数。

2. 在匹配过程中,从模式串的末尾开始向前匹配,如果遇到不匹配的位置,就将模式串向后移动多个位数,具体的位数可以根据字符表和已匹配的子串决定。

3. 如果模式串的任意一个位置移动到负数位置,那么就认为匹配失败,需要重新从文本串的下一个位置开始匹配。

目标串和模式串

目标串和模式串

目标串和模式串目标串和模式串是计算机科学中字符串匹配的重要概念。

目标串是指需要被匹配的字符串,模式串则是用来进行匹配的字符串。

在许多实际应用中,我们需要在大量的文本中找到特定的模式串。

字符串匹配算法的研究就是为了高效地找到目标串中与模式串匹配的部分。

目标串通常是一个长文本,例如一篇文章或一个网页内容。

我们经常需要找到其中的某个单词、短语或关键词等特定的模式串。

在信息检索、语言处理、文本编辑和算法设计等领域,字符串匹配都是一个基础且常见的问题。

模式串则是我们要查找的那个特定字符串。

它可以是简单的字符序列,也可以是含有通配符或正则表达式的复杂字符串。

模式串的长度通常相对较短,但它对于匹配的准确性和效率具有至关重要的作用。

字符串匹配算法的设计与分析都是基于目标串和模式串之间的关系。

常见的字符串匹配算法包括朴素算法、KMP算法、Boyer-Moore算法和Rabin-Karp算法等。

这些算法有各自的优势和适用范围,但它们的目标都是在目标串中找到有效地匹配模式串的位置。

目标串和模式串之间的匹配可以使用精确匹配或近似匹配的方法。

精确匹配要求模式串与目标串完全一致,而近似匹配则允许一定的差异。

近似匹配有时可以用于拼写检查、数据压缩、字符串重复检测等实际应用中,因为允许一定的差异可以提高算法的鲁棒性和准确性。

目标串和模式串的长度对于算法性能有重要的影响。

通常情况下,目标串较长,而模式串较短。

然而,在某些具体的应用中,目标串和模式串的长度可能相近甚至相等。

这种情况下,字符串匹配算法的性能会受到挑战,需要特别的优化策略来提高效率。

总之,目标串和模式串是字符串匹配算法中的重要概念。

目标串是需要被匹配的字符串,模式串是用来进行匹配的字符串。

字符串匹配算法的设计和分析都是基于这两者之间的关系。

通过合理选择和设计算法,我们可以高效地在目标串中找到与模式串匹配的部分。

字符串匹配算法对于信息检索、语言处理、文本编辑和算法设计等领域都具有重要的应用价值。

C语言中的模式匹配算法

C语言中的模式匹配算法

C语言中的模式匹配算法在计算机科学中,模式匹配是一种非常重要的算法,它可以用于文本匹配、字符串匹配、图形识别等领域。

在C语言中,有多种模式匹配算法可以用于实现字符串匹配操作。

本文将介绍C语言中的一些常用模式匹配算法,包括Brute-Force算法、Knuth-Morris-Pratt(KMP)算法和Boyer-Moore算法。

一、Brute-Force算法Brute-Force算法,也称为朴素模式匹配算法,是最简单直接的一种算法。

它的思想是从目标字符串的第一个字符开始,依次和模式字符串对应位置的字符比较,如果出现不匹配的字符,则将目标字符串的指针向后移动一位,再次进行比较,直到找到匹配的子串或遍历完整个目标字符串。

Brute-Force算法的时间复杂度为O(m*n),其中m为目标字符串的长度,n为模式字符串的长度。

该算法简单易懂,但对于较长的字符串匹配操作效率较低。

二、Knuth-Morris-Pratt(KMP)算法KMP算法是一种优化的字符串模式匹配算法,它利用了模式字符串中的信息来避免不必要的比较。

该算法的核心思想是,当模式字符串中的某一部分与目标字符串不匹配时,不需要将目标字符串的指针回溯到上一次比较的位置,而是利用已有的信息直接跳过一部分字符,从而提高了匹配的效率。

KMP算法的时间复杂度为O(m+n),其中m为目标字符串的长度,n为模式字符串的长度。

相较于Brute-Force算法,KMP算法在处理较长字符串时能够明显提高匹配速度。

三、Boyer-Moore算法Boyer-Moore算法是一种更加高效的字符串模式匹配算法,它充分利用了模式字符串中的信息进行跳跃式匹配。

该算法的核心思想包括两个关键步骤:坏字符规则和好后缀规则。

坏字符规则是通过将模式串与目标串在不匹配的位置对齐,找出目标串中不匹配的字符在模式串中最后一次出现的位置,从而跳过一部分字符的比较。

好后缀规则则是利用模式串与目标串中已匹配的部分,找出能够与好后缀匹配的最长子串,直接将模式串向后滑动到该子串的位置,从而跳过一部分字符的比较。

第3章 蛮力法——串的模式匹配

第3章 蛮力法——串的模式匹配

模式匹配——BF算法
例:主串S="ababcabcacbab",模式T="abcac"
i
第 5 趟
a b a b c a b c a c b a b a b c a c
j
i=5,j=1失败 i回溯到6,j回溯到1
模式匹配——BF算法
例:主串S="ababcabcacbab",模式T="abcac"
i i i i i
第 3 趟
a b a b c a b c a c b a b a b c a c
j j j j j
i=7,j=5失败 i回溯到4,j回溯到1
模式匹配——BF算法
例:主串S="ababcabcacbab",模式T="abcac"
i
第 3 趟
a b a b c a b c a c b a b a b c a c
k
算法3.4——KMP算法中求next数组
void GetNext(char T[ ], int next[ ]) { 位置j 1 2 3 4 5 next[1]=0; j=1; k=0; 模式串 a b c a c while (j<T[0]) if ((k= =0)| |(T[j]= =T[k])) j next[j] { j++; 1 0 k++; 2 1 next[j]=k; 3 1 } 4 1 else k=next[k]; } 5 2
next数组的求解方法是: 1、第一位的next值为0,第二位的next值为1,
2、第三位开始首先将当前位的前一位字符与其next值 对应的字符进行比较, 相等:则该位的next值就是前一位的next值加上1;

匹配的意思和用法

匹配的意思和用法

匹配的意思和用法
匹配是指两个或多个事物之间的相互适应或相互符合。

在计算机领域,匹配通常用于描述字符串、模式和数据的比较和查找。

匹配可以用于各种应用,例如搜索引擎、数据挖掘和安全性检查等。

在编程中,常见的匹配操作包括正则表达式、字符串匹配和模式匹配等。

正则表达式是一种用于描述文本模式的语言,可以用于快速搜索、替换和验证文本。

字符串匹配可以用于确定一个字符串是否包含另一个字符串或一个字符串是否以某个特定的子字符串开头或结尾。

模式匹配则是一种更复杂的匹配方式,可以用于匹配不同类型的数据,例如数字、日期和时间等。

除了计算机领域,匹配在现实生活中也有广泛的应用。

例如,在招聘中,人事部门通常会将求职者的技能和经验与职位要求进行匹配,以确定最合适的候选人。

在交友应用程序中,用户可以使用匹配功能来寻找与自己兴趣和爱好相符的人。

总之,匹配在各个领域都有着重要的作用,它可以帮助我们快速找到需要的信息或对象,提高效率和准确性,让我们的生活更加丰富多彩。

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关于串的叙述

关于串的叙述

在计算机科学和编程领域,"串"(String)是一种数据类型,通常用来表示由字符组成的序列。

以下是对串的一些基本叙述:1. 定义:-串是一种数据结构,由零个或多个字符组成的有序序列。

字符可以包括字母、数字、标点符号等。

2. 特点:-串是不可变的(immutable)数据类型,即一旦创建,通常不能被修改。

在许多编程语言中,对串的操作会返回新的串而不是修改原有的串。

3. 表示方法:-串可以用单引号或双引号括起来,例如:"Hello, World!"。

在一些编程语言中,还提供了特殊的字符串类型,例如Python中的f-string。

4. 基本操作:-串支持多种基本操作,包括连接(concatenation)、截取(substring)、查找(search)、替换(replace)等。

这些操作允许对串进行各种处理和转换。

5. 长度和索引:-串的长度是指其中字符的个数。

通常,可以通过索引访问串中的特定字符,索引通常从0开始,例如,"Hello"中,H的索引是0,e的索引是1,以此类推。

6. 串匹配和搜索:-字符串匹配和搜索是串处理中的重要任务。

这涉及到在一个串中查找特定的子串,或者判断两个串是否相等。

7. 模式匹配:-模式匹配是一种高级的串处理操作,涉及到查找一个模式在串中的出现位置。

正则表达式是一种常用于模式匹配的工具。

8. 编程语言中的应用:-串在几乎所有编程语言中都有广泛的应用,包括C、Java、Python等。

这些语言通常提供了丰富的字符串处理库和函数。

9. 字符编码:-由于计算机中存储和处理的是二进制数据,字符在计算机内部被映射成数字。

字符编码(例如ASCII、UTF-8)定义了字符到数字的映射方式。

串的概念在编程中是非常基础和重要的,因为它是用来表示文本和处理文本的主要数据结构之一。

串的处理涉及到多种算法和技术,是编程中的一个基本技能点。

串的模式匹配的几种方法

串的模式匹配的几种方法

串的模式匹配1. Brute Force(BF或蛮力搜索)算法:首先将匹配串和模式串左对齐,然后从左向右一个一个进行比较,如果不成功则模式串向右移动一个单位。

速度最慢。

2.KMP算法利用不匹配字符的前面那一段字符的最长前后缀来尽可能地跳过最大的距离比如模式串ababac 这个时候我们发现在c 处不匹配,然后我们看c 前面那串字符串的最大相等前后缀,然后再来移动下面的两个都是模式串,没有写出来匹配串原始位置 ababa c移动之后 aba bac因为后缀是已经匹配了的,而前缀和后缀是相等的,所以直接把前缀移动到原来后缀处,再从原来的c 处,也就是现在的第二个b 处进行比较。

这就是KMP 。

3.Horspool算法Horspool 算法的思想很简单的。

不过有个创新之处就是模式串是从右向左进行比较的。

很好很强大,为后来的算法影响很大。

匹配串:abcbc sdxzcxx模式串:cbcac这个时候我们从右向左进行对暗号,c-c ,对上了,第二个b-a ,不对,于是,模式串从不匹配的那个字符开始从右向左寻找匹配串中不匹配的字符b 的位置,发现有,赶快对上匹配串:abcbcsd xzcxx模式串: cbcac然后继续从最右边的字符从右向左进行比较。

这时候,我们发现了,d-c 不匹配,而且模式穿里面没有,没办法,只好移动一个模式串长度的单位了。

匹配串:abcbcsdxzcxx模式串: cbcac4.Boyer-Moore算法是一个很复杂的算法,当然,虽然理论上时间复杂度和KMP 差不多,但是实际上却比KMP 快数倍。

分为两步预处理,第一个是bad-character heuristics ,也就是当出现错误匹配的时候,移位,基本上就是做的Horspool 那一套。

第二个就是good-suffix heuristics ,当出现错误匹配的时候,还要从不匹配点向左看,以前匹配的那段子字符串是不是在模式串本身中还有重复的,有重复的话,那么就直接把重复的那段和匹配串中已经匹配的那一段对齐就是了。

字符串的模式匹配

字符串的模式匹配

字符串的模式匹配问题描述:如果⼦串T在主串中存在,则返回存在的位置,如果不存在,则返回-1。

1.基本⽅法从主串的第pos位置字符开始和模式⼦串字符⽐较,如果相等,则继续逐个⽐较后续字符;否则从主串的下⼀个字符起再重新和模式⼦串的字符⽐较。

直到找到匹配字符串或者是主串结尾。

伪代码如下:Index(T,S,pos)i <- posj <- 1while i<=length[T] and j<=length[S]if T[i]=S[j]i++j++elsei <- i-j+2j <- 1if j> length[S]return i-lenght[S]elsereturn -1;例如,主串T为:ababcabababab,⼦串为ababa,上述过程如下图所⽰。

源代码如下:/*检测从主串T的pos位置开始,是否有和⼦串S匹配,如果有返回匹配开始位置,如果没有,返回-1T:主串S:⼦串tlength:主串长度slength:⼦串长度pos:主串开始位置*/int Index (char T[],char S[],int tlength,int slength,int pos){int j=0,i=pos;while(i<tlength&&j<slength){if(T[i]==S[j]){i++;j++;}else{i=i-j+1;j=0;}}return j==slength?i-slength:-1;}运⾏结果如下:完成源代码见⽂章最后!2.KMP算法由上述基本⽅法匹配过程中,很多次的⽐较都没有意义的,⽐如当第⼀个主串的c与⼦串中的a不匹配时,下⼀次的主串的b和⼦串的a(第⼀个)的⽐较可以通过分析⼦串的特点直接跳过这次⽐较。

KMP算法就是为了告诉我们,我们应该每当⼀趟匹配过程中出现⽐较不等时,我们不需要回溯i指针。

⽽是利⽤已经得到的“部分匹配”的结果将模式⼦串想右“滑动”尽可能远的距离,然后继续⽐较。

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const String& s) const;
int operator!= (char *s) const;
friend int operator!= (char *str, const String& s);
int operator< (const String& s) const;
String& String::operator= (char *s) { int slen = strlen(s) + 1;
// if sizes differ, delete current string and reallocate
if (slen != size) { delete [] str; str = new char [slen]; if (str == NULL) Error(outOfMemory); size = slen; } strcpy(str,s); return *this;
电子系1999级
数据结构
Data Structure With C or C++

串---由字符组成的线性表,也叫 字符串 串是非数值计算算法处理的主要 对象 在模式匹配,程序编译,数据处 理等领域有广泛的应用
串类型的定义
串类型的实现 串的模式匹配
串类型的定义
1。用数组定义串 #define MAXSTRLEN 255 typedef unsigned SString[MAXSTRLEN+1];
int operator== (char *str, const String& s) { return strcmp(str,s.str) == 0; }
// String != String
int String::operator!= (const String& s) const { return strcmp(str,s.str) != 0; }
// String < String
int String::operator< (const String& s) const { return strcmp(str,s.str) < 0; }
// String < C++String
int String::operator< (char *s) const { return strcmp(str,s) < 0; }
// String I/O
friend ostream& operator<< (ostream& ostr,
const String& s); friend istream& operator>> (istream& istr, String& s); int ReadString(istream& is=cin, char delimiter='\n'); int Length(void) const;
// allocate same amount of space as s uses. copy string
str = new char [size]; if (str == NULL) Error(outOfMemory); strcpy(str, s.str); }
// destructor
String& operator= (const String& s); String& operator= (char *s); int operator== (const String& s) const; int operator== (char *s) const;
friend int operator== (char *str, const String& s);
if (str == NULL) Error(outOfMemory); strcpy(str,s); }
// copy constructor String::String(const String& s) {
// current object as length of s
size = s.size;
堆分配存储串类的实现//“strclass.h” #ifndef STRING_CLASS
#define STRING_CLASS
#include <iostream.h> #include <string.h>
#include <stdlib.h>
#ifndef NULL
const int NULL = 0;
// String != C++String
int String::operator!= (char *s) const { return strcmp(str,s) != 0; }
// C++String != String
int operator!= (char *str, const String& s) { return strcmp(str,s.str) != 0; }
String::~String(void) { delete [] str; }
// assignment operator. String to String
String& String::operator= (const String& s) { if (s.size != size) { delete [] str; str = new char [s.size]; if(str == NULL) Error(outOfMemory);
// String <= C++String
int String::operator<= (char *s) const { return strcmp(str,s) <= 0; }
// C++String <= String
int operator<= (char *str, const String& s) { return strcmp(str,s.str) <= 0; }
Sstring s1, s2; //用s1[0], s2[0]存储各自的长度
2。堆分配存储表示
typedef struct{ char *ch; int length; }HString;
HString s; s.length=15; s.ch=new char[s.length];
3.块链存储
#define CHUNKSIZE 80 typedef struct Chunk{ char ch[CHUNKSIZE]; Chunk *next; }; typedef struct{ Chunk *head,*tail; int curlen; }LString; //定长字符串作元素的线性链表
int operator< (char *s) const;
friend int operator< (char *str, const String& s);
int operator<= (const String& s) const; int operator<= (char *s) const;
int operator>= (const String& s) const;
int operator>= (char *s) const;
friend int operator>= (char *str, const String& s);
String operator+ (const String& s) const; String operator+ (char *s) const;
// C++String < String
int operator< (char *str, const String& s) { return strcmp(str,s.str) < 0; }
// String <= String
int String::operator<= (const String& s) const { return strcmp(str,s.str) <= 0; }
#endif // NULL const int outOfMemory = 0, indexError = 1;
class String
{ char *str; int size;
void Error(int errorType, int badIndex = 0) const;
public: String(char *s = “ ” ); String(const String& s); ~String(void);
// constructor. allocate memory and copy in a C++String
String::String(char *s) { size = strlen(s) + 1; str = new char [size];
// terminate program if memory is exhausted.
// String == C++String
int String::operator== (char *s) const { return strcmp(str,s) == 0; }
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