数据结构_实验3_串和数组

实验3 串和数组的相关操作

一，实验目的

理解并掌握串的逻辑结构和定长顺序存储方式；

理解串的相关基本算法；

编程对相关算法进行验证。

理解数组的逻辑结构和顺序存储方式；

掌握对称矩阵和稀疏矩阵的压缩存储方法；

掌握稀疏矩阵的三元组顺序表表示法和快速转置运算。

二，实验内容

3.1 串的模式匹配运算

编写一个程序，实现顺序串的各种模式匹配运算，并在此基础上设计主程序完成如下功能：

（1）建立目标串s=‘abcabcdabcdeabcdefabcdefg’和模式串t=‘abcdeabcdefab’；（2）采用简单模式匹配算法求t在s中的位置；

（3）由模式串t求出next值和nextval值；

（4）采用KMP算法求t在s中的位置；

（5）采用改进的KMP算法求t在s中的位置。

3.2 数组的操作

1.建立一个n*n的对称矩阵A；用动态分配的一维数组B对矩阵A进行压缩存储，输出矩阵A和一维数组B；

2.在B中查找对称矩阵A中第row行，第col列（下标从1开始）的元素，输出该元素值；

3.建立一个稀疏矩阵C，输入其行数，列数和非零元个数，用三元组顺序表存储该矩阵，并按矩阵形式输出稀疏矩阵B；

4.对稀疏矩阵C做快速转置运算得到矩阵D，并按矩阵形式输出转置后的矩阵D。【要求】

1.矩阵元素相关信息要从终端输入；

2.在三元组顺序表中按行优先顺序存放非零元素；

3.具体的输入和输出格式不限；

4.算法要具有较好的健壮性，对错误操作要做适当处理。

三，源代码及结果截图

3.1

#include

#include

#include

#define MaxSize 100

typedef struct {

char data[MaxSize]; //定义可容纳MaxSize个字符的空间 int length; //标记当前实际串长

}SqString;

void StrAssign(SqString &str,char cstr[])

{ //由串常量cstr创建串str

int i;

for(i=0;cstr[i]!='\0';i++)

str.data[i]=cstr[i];

str.length=i;

}

void DispStr(SqString s)

{ //输出串s的所有元素

int i;

if(s.length>0){

for(i=0;i

printf("%c",s.data[i]);

printf("\n");

}

}

int Index(SqString s,SqString t)

{ //简单匹配算法

int i=0,j=0,k;

while(i

if(s.data[i]==t.data[j])

{ //继续匹配下一个字符

i++;

j++;

}else

{ //主串、子串指针回溯重新开始下一次匹配

i=i-j+1;

j=0;

}

}

if(j>=t.length)

k=i-t.length; //返回匹配的第一个字符的下标 else

k=-1; //模式匹配不成功

return k;

}

void GetNext(SqString t,int next[])

{ //由模式串t求出next值

int j,k;

j=0;

k=-1;next[0]=-1;

while(j

{

if(k==-1 || t.data[j]==t.data[k])

{

j++;

k++;

next[j]=k;

}else

k=next[k];

}

}

void GetNextval(SqString t,int nextval[])

{ //由模式串t求出nextval值

int j=0,k=-1;

nextval[0]=-1;

while(j

{

if(k==-1 || t.data[j]==t.data[k])

{

j++;

k++;

if(t.data[j]!=t.data[k])

nextval[j]=k;

else

nextval[j]=nextval[k];

}

else k=nextval[k];

}

}

int KMPIndex(SqString s,SqString t)

{ //KMP算法

int next[MaxSize],i=0,j=0,v;

GetNext(t,next);

while(i

{

if(j==-1 || s.data[i]==t.data[j])

{

i++;

j++;

}

else

j=next[j]; //i不变，j后退

}

if(j>=t.length)

v=i-t.length; //返回匹配模式串的首字符下标 else

v=-1; //返回不匹配标志

return v;

}

int KMPIndex1(SqString s,SqString t)

{ //改进的KMP算法

int nextval[MaxSize],next[MaxSize],i=0,j=0,v;

GetNextval(t,next);

GetNextval(t,nextval);

while(i

{

if(j==-1 || s.data[i]==t.data[j])

{

i++;

j++;

}

else

j=nextval[j];

}

if(j>=t.length)

v=i-t.length; //返回匹配模式串的首字符下标