实验项目一串匹配问题

实验项目一串匹配问题
1.实验题目
给定一个文本，在该文本中任意查找并定位任意给定字符串。

2.实验目的
（1）深刻理解并掌握蛮力法的设计思想；
（2）提高应用蛮力法设计算法的技能；
（3）理解这样一个观点：用蛮力法设计的算法，一般来说，经过适度的努力后，都可以对算法的第一个版本进行一定程度的改良，改进其时间性能。

3.实验要求
（1）实现BF算法；
（2）实现BF算法的改进算法：KMP算法和BM算法；
（3）对上述三个算法进行时间复杂性分析，并设计实验程序验证分析结果。

4.实验提示
BF算法，KMP算法和BM算法都是串匹配问题中的经典算法，BF算法和KMP算法请参见本章第3.2节。

下面介绍BM算法。

BM算法是Boyer和Moore共同设计的快速匹配算法。

BM算法与KMP算法的主要区别是匹配操作的方向不同。

虽然BM算法仅把匹配操作的字符比较顺序改为从左到右，但匹配发生失败时，模式T右移的计算方法却发生了较大的变化。

5.实验代码
BF算法代码
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define N 50
void main()
{
char a[N],b[N];
printf("请输入待匹配的两个字符串，主串a为:\n");
gets(a);
printf("模式串b为:\n");
gets(b);
int i=1,j=1,s,t;
s=strlen(a);
t=strlen(b);
while(i<s&&j<t){
if(a[i]==b[j]){
i++;
j++;
}
else{
i=i-j+2;
j=1;
}
}
if(j>=t)
printf("从a串的%d个字符开始匹配\n",i-j+1);
else
printf("匹配失败\n");
}
KMP算法代码
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define N 50
void GetNext(char t[],int next[])
{
next[1]=0;
int j=1,k=0,h;
h=strlen(t);
while(j<h)
if((k==0)||(t[j]==t[k]))
{
j++;
k++;
next[j]=k;break;
}
else
k=next[k];
}
void main(){
char s[N],t[N];
int next[N]={0};
printf("请输入主串s:\n");
gets(s);
printf("请输入模式串t:\n");
gets(t);
int i=1,j=1,k=strlen(s)-1,h=strlen(t)-1;
while((i<=k)&&(j<=h))
{
if(s[i]==t[j]){
i++;
j++;
}
else{
GetNext(t,next);
j=next[j];
{if(j==0)
{
i++;
j++;
}
}
}
}
if(j>h)
printf("匹配的起始下表为:%d\n",i-j+1);
else
printf("匹配失败\n");
}
BM算法代码
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define N 50
int GetDist(char t[],char c){
int i,k=0;
int m;
m=strlen(t)-1;
for(i=m;i>0;i--){
if(t[i]==c){
k=i;break;
}
}
if((k!=m)&&(k!=0))
return m-k;
else
return m;
}
int BM(char s[],char t[],int n,int m){
int i,j;
i=m;
while(i<=n){
j=m;
while(j>0&&(s[i]==t[j])){
j=j-1;
i=i-1;
}
if(j==0){
return i+1;
break;
}
else{
i+=GetDist(t,s[i]);
}
}
return 0;
}
void main(){
char s[N],t[N];
int r,n,m;
printf("请输入主串s:\n");
gets(s);
printf("请输入模式串t:\n");
gets(t);
n=strlen(s)-1;
m=strlen(t)-1;
r=BM(s,t,n,m);
if(r!=0)
printf("匹配的起始下标为:%d\n",r);
else
printf("匹配失败");
}
6.实验结果
BF算法实验结果
KMP算法实验结果
BM算法实验结果
时间复杂度分析
算法时间复杂度BF O（n*m）KMP O（n）
BM O（n/3）7.试验心得
、。