模式匹配KMP算法实验报告
实验四:KMP算法实验报告 一、问题描述 模式匹配两个串。 二、设计思想 这种由D.E.Knuth,J.H.Morris和V.R.Pratt同时发现的改进的模式匹配算法简称为KM P算法。 注意到这是一个改进的算法,所以有必要把原来的模式匹配算法拿出来,其实理解的关键就在这里,一般的匹配算法: int Index(String S,String T,int pos)//参考《数据结构》中的程序 { i=pos;j=1;//这里的串的第1个元素下标是1 while(i<=S.Length && j<=T.Length) { if(S[i]==T[j]){++i;++j;} else{i=i-j+2;j=1;}//**************(1) } if(j>T.Length) return i-T.Length;//匹配成功 else return 0; } 匹配的过程非常清晰,关键是当‘失配’的时候程序是如何处理的?为什么要回溯,看下面的例子: S:aaaaabababcaaa T:ababc aaaaabababcaaa ababc.(.表示前一个已经失配) 回溯的结果就是 aaaaabababcaaa a.(babc) 如果不回溯就是 aaaaabababcaaa aba.bc 这样就漏了一个可能匹配成功的情况 aaaaabababcaaa ababc 这是由T串本身的性质决定的,是因为T串本身有前后'部分匹配'的性质。如果T为a bcdef这样的,大没有回溯的必要。 改进的地方也就是这里,我们从T串本身出发,事先就找准了T自身前后部分匹配的位置,那就可以改进算法。 如果不用回溯,那T串下一个位置从哪里开始呢? 还是上面那个例子,T为ababc,如果c失配,那就可以往前移到aba最后一个a的位置,像这样:
C语言中数组排序算法及函数调用
C语言中数组排序算法及函数调用 一、冒泡法(起泡法) 算法要求:用起泡法对10个整数按升序排序。 算法分析:如果有n个数,则要进行n-1趟比较。在第1趟比较中要进行n-1次相邻元素的两两比较,在第j趟比较中要进行n-j次两两比较。比较的顺序从前往后,经过一趟比较后,将最值沉底(换到最后一个元素位置),最大值沉底为升序,最小值沉底为降序。 算法源代码: # include main() { int a[10],i,j,t; printf("Please input 10 numbers: "); /*输入源数据*/ for(i=0;i<10;i++) scanf("%d",&a[i]); /*排序*/ for(j=0;j<9;j++) /*外循环控制排序趟数,n个数排n-1趟*/ for(i=0;i<9-j;i++) /*内循环每趟比较的次数,第j趟比较n-j次*/ if(a[i]>a[i+1]) /*相邻元素比较,逆序则交换*/ { t=a[i]; a[i]=a[i+1]; a[i+1]=t; } /*输出排序结果*/ printf("The sorted numbers: "); for(i=0;i<10;i++) printf("%d ",a[i]); printf("\n"); } 算法特点:相邻元素两两比较,每趟将最值沉底即可确定一个数在结果的位置,确定元素位置的顺序是从后往前,其余元素可能作相对位置的调整。可以进行升序或降序排序。 算法分析:定义n-1次循环,每个数字比较n-j次,比较前一个数和后一个数的大小。然后交换顺序。二、选择法 算法要求:用选择法对10个整数按降序排序。 算法分析:每趟选出一个最值和无序序列的第一个数交换,n个数共选n-1趟。第i趟假设i为最值下标,然后将最值和i+1至最后一个数比较,找出最值的下标,若最值下标不为初设值,则将最值元素和下标为i的元素交换。 算法源代码: # include main() { int a[10],i,j,k,t,n=10; printf("Please input 10 numbers:"); for(i=0;i<10;i++)
数据排序的几种方法c语言实现
数据排序的几种方法(c语言实现) /* 功能:用以下几种方法实现c语言中的常用排序 选择排序 冒泡排序 插入排序 快速排序 堆排序 归并排序 基数排序 希尔排序 */ #include <stdio.h> void select_Sort1(int a[],int n); void select_Sort2(int a[],int n); void bubble_Sort(int a[],int n); void insert_Sort(int a[],int n); void quick_Sort(int a[],int low,int high); int findpos(int a[],int low,int high); int main() { int a[10]; int i; printf("please enter ten int number:\n"); for(i=0;i<10;i++) { scanf("%d",&a[i]); } //select_Sort2(a,10); //bubble_Sort(a,10); //insert_Sort(a,10); quick_Sort(a,0,9); printf("after sorted:\n"); for(i=0;i<10;i++) { printf("%5d",a[i]);
} return 0; } //===========================第一种方法:选择排序法======================================= //用一种较为容易理解的方法实现选择排序 void select_Sort1(int a[],int n) { int i,j,k; //外部循环从小到大,依次找出各位置上的值(最后一个位置上的值除外,因为在循环的过程中各个位置上的值逐渐确定下来,最后一个值自然就确定了) for(i=0;i<n-1;i++) { //内部循环从外部循环指针的下一个位置开始,将后续位置上取到的值逐渐与外部循环所对应的指针上的值进行比较 for(j=i+1;j<n;j++) { if(a[j]<a[i]) { // 找到比该位置上的值小的值就进行一次交换 k=a[i]; a[i]=a[j]; a[j]=k; } } } } //以下方法实现起来效率更高,之所以效率高是因为找到一个比外循环指针所对应值更小的值时没有马上交换而是把位置先记录下来,内循环结束后再交换 void select_Sort2(int a[],int n) { int i,j,k,t; //外部循环从小到大,依次找出各位置上的值(最后一个位置上的值除外,因为在循环的过程中各个位置上的值逐渐确定下来,最后一个值自然就确定了) for(i=0;i<n-1;i++) { //内部循环从外部循环指针的下一个位置开始,将后续位置上取到的值逐渐与外部循环所对应的指针上的值进行比较 k=i;//k的作用是记录内部指针一趟比较下来,哪个位置所对应的值比外指针所对应的值小,将该位置存放到k中,默认情况下k的值是外指针对应位置 for(j=i+1;j<n;j++) {
C语言常用排序算法
/* ===================================================================== ======== 相关知识介绍(所有定义只为帮助读者理解相关概念,并非严格定义): 1、稳定排序和非稳定排序 简单地说就是所有相等的数经过某种排序方法后,仍能保持它们在排序之前的相对次序,我们就 说这种排序方法是稳定的。反之,就是非稳定的。 比如:一组数排序前是a1,a2,a3,a4,a5,其中a2=a4,经过某种排序后为 a1,a2,a4,a3,a5, 则我们说这种排序是稳定的,因为a2排序前在a4的前面,排序后它还是在a4的前面。假如变成a1,a4, a2,a3,a5就不是稳定的了。 2、内排序和外排序 在排序过程中,所有需要排序的数都在内存,并在内存中调整它们的存储顺序,称为内排序; 在排序过程中,只有部分数被调入内存,并借助内存调整数在外存中的存放顺序排序方法称为外排序。 3、算法的时间复杂度和空间复杂度 所谓算法的时间复杂度,是指执行算法所需要的计算工作量。 一个算法的空间复杂度,一般是指执行这个算法所需要的内存空间。 ===================================================================== =========== */ /* ================================================ 功能:选择排序 输入:数组名称(也就是数组首地址)、数组中元素个数 ================================================ */ /* ==================================================== 算法思想简单描述:
C语言数组排序题目
92.下列程序的功能是:将一正整数序列{K1,K2,…,K9}重新排成一个新的序列。新序列中,比K1小的数都在K1的左面(后续的再向左存放),比K1大的数都在K1的右面(后续的再向右存放),从K1向右扫描。要求编写函数jsValue()实现此功能,最后调用函数writeDat()把新序列输出到文件OUT.DAT中。 说明在程序中已给出了10个序列,每个序列中有9个正整数,并存入数组a[10][9]中,分别求出这10个新序列。 例如:序列排序前{6,8,9,1,2,5,4,7,3} 序列排序后{3,4,5,2,1,6,8,9,7} 注意:部分源程序存放在PROG1.C中。请勿改动主函数main()和写函数writeDat()的内容。 【试题程序】 #include void writeDat(); void jsValue(int a[10][9]) { } void main() { int a[10][9]={{6,8,9,1,2,5,4,7,3}, {3,5,8,9,1,2,6,4,7}, {8,2,1,9,3,5,4,6,7}, {3,5,1,2,9,8,6,7,4}, {4,7,8,9,1,2,5,3,6}, {4,7,3,5,1,2,6,8,9}, {9,1,3,5,8,6,2,4,7}, {2,6,1,9,8,3,5,7,4}, {5,3,7,9,1,8,2,6,4}, {7,1,3,2,5,8,9,4,6}, }; int i,j; jsValue(a); for(i=0;i<10;i++) {
for(j=0;j<9;j++) { printf("%d",a[i][j]); if(j<=7) printf(","); } printf(" ) \n" } writeDat(a); } void writeDat(int a[10][9]) { FILE *fp; int i,j; fp=fopen("OUT.DA T","w"); for(i=0;i<10;i++) { for(j=0;j<9;j++) { fprintf(fp,"%d",a[i][j]); if(j<=7) fprintf(fp,","); } fprintf(fp,"\n"); } fclose(fp); } 【解题思路】此题属于排序问题。通过对问题的分析,得出解本题的思路为:利用嵌套的循环实现对二维数组每个元素的访问,对于每一行,将第1个数取出依次同后面的数进行比较,后面的数如果更小,则将后面的数取出,将这个数据左侧的数依次向右移动,然后将这个数放在最左侧。这样,扫描完一行后,比第1个数小的数就在第1个数的左侧,而比它大的数则在其右侧。 【参考答案】 void jsValue(int a[10][9]) { int i,j,k; /*循环控制变量*/ int num,temp; /*定义暂存变量*/ for(i=0;i<10;i++) /*逐行取数进行处理*/ { num=a[i][0]; /*暂存一行的第一个元素*/
KMP算法-如何理解
对KMP算法的理解 整理者——戴红伟 字符匹配算法的现实意义:随着互联网的日渐庞大,信息也是越来越多,如何在海量的信息中快速查找自己所要的信息是网络搜索研究的热点所在,在这其中,字符串匹配算法起着非常重要的作用,一个高效的字符串匹配算法,可以极大的提高搜索的效率和质量。 (请同时参照课本P53~54相关内容) 1.要理解next[j]=k 中,k的含意; (1)BF算法 假设有字符串 S=S1S2......S N P=P1P2......P M 其中(M(2)KMP算法 为了解决上述的问题,KMP算法被发现。 KMP算法的思想如下。匹配过程中,出现不匹配时,S的指针不进行回朔(原地不动),将P尽可能地向后移动一定的距离,再进行匹配。 如图: (该图引用自互联网) 从上图中我们看到,当S移动到i,P到j的时候失配。这时候i不回朔,而只是将P 向前移动尽可能的距离,继续比较。 假设,P向右移动一定距离后,第k个字符P[k]和S[i]进行比较。 此时如上图,当P[j]和S[i]失配后,i不动,将P前移到K,让P[k]和S[i]继续匹配。现在的关键是K的值是多少? 通过上图,我们发现,因为黄色部分表示已经匹配了的结果(因为是到了S[i]和P[j]的时候才失配,所以S i-j+1S i-j+2…S i-1 = P1P2…P j-1,见黄色的部分)。所以有: 1、S i-k+1S i-k+2…S i-1 = P j-k+1P j-k+2…P j-1。 所以当P前移到K时,有: 2、S i-k+1S i-k+2…S i-1 = P1P2…P k-1。 通过1,2有 P j-k+1P j-k+2…P j-1 = P1P2…P k-1。 呵呵,此时我们的任务就是求这个k值了。。。 参考:https://www.doczj.com/doc/f72739203.html,/2008-09/122068902261358.html 2.求出k 值 按照课本的求法就可以处理。 课本是已知前j个元素的“前缀函数值”,如何求的j+1个元素的前缀函数值。这里有一个思路要发生转变的地方,把一个模式串分成两个部分,因为我们要找k使得P j-k+1P j-k+2…P j-1= P1P2…P k-1,而这本身就是一个模式匹配问题,所以把模式串的前边部分的子串当作“新的模式串”,这样就很容易理解为什么当t k!=t j时,t1…t next[k]-1 = t j-(next[k]-1)…t j-1了。因为这时候t k匹配失败,需要进一步移动模式子串,所以移动的位置就是next[k]。
c语言实现简单排序(8种方法)
#include #include //冒泡排序 voidbubleSort(int data[], int n); //快速排序 voidquickSort(int data[], int low, int high); intfindPos(int data[], int low, int high); //插入排序 voidbInsertSort(int data[], int n); //希尔排序 voidshellSort(int data[], int n); //选择排序 voidselectSort(int data[], int n); //堆排序 voidheapSort(int data[], int n); void swap(int data[], inti, int j); voidheapAdjust(int data[], inti, int n); //归并排序 voidmergeSort(int data[], int first, int last); void merge(int data[], int low, int mid, int high); //基数排序 voidradixSort(int data[], int n); intgetNumPos(intnum, intpos); int main() { int data[10] = {43, 65, 4, 23, 6, 98, 2, 65, 7, 79}; inti; printf("原先数组:"); for(i=0;i<10;i++) { printf("%d ", data[i]); } printf("\n"); /*printf("冒泡排序:"); bubleSort(data, 10); for(i=0;i<10;i++) { printf("%d ", data[i]); } printf("\n"); printf("快速排序:"); quickSort(data, 0, 9); for(i=0;i<10;i++) { printf("%d ", data[i]); } printf("\n");
模式匹配KMP算法实验步骤
一、问题描述 模式匹配两个串。 二、设计思想 这种由D.E.Knuth,J.H.Morris和V.R.Pratt同时发现的改进的模式匹配算法简称为KM P算法。 注意到这是一个改进的算法,所以有必要把原来的模式匹配算法拿出来,其实理解的关键就在这里,一般的匹配算法: int Index(String S,String T,int pos)//参考《数据结构》中的程序 { i=pos;j=1;//这里的串的第1个元素下标是1 while(i<=S.Length && j<=T.Length) { if(S[i]==T[j]){++i;++j;} else{i=i-j+2;j=1;}//**************(1) } if(j>T.Length) return i-T.Length;//匹配成功 else return 0; } 匹配的过程非常清晰,关键是当‘失配’的时候程序是如何处理的?为什么要回溯,看下面的例子: S:aaaaabababcaaa T:ababc aaaaabababcaaa ababc.(.表示前一个已经失配) 回溯的结果就是 aaaaabababcaaa a.(babc) 如果不回溯就是 aaaaabababcaaa aba.bc 这样就漏了一个可能匹配成功的情况 aaaaabababcaaa ababc 这是由T串本身的性质决定的,是因为T串本身有前后'部分匹配'的性质。如果T为a bcdef这样的,大没有回溯的必要。
改进的地方也就是这里,我们从T串本身出发,事先就找准了T自身前后部分匹配的位置,那就可以改进算法。 如果不用回溯,那T串下一个位置从哪里开始呢? 还是上面那个例子,T为ababc,如果c失配,那就可以往前移到aba最后一个a的位置,像这样: ...ababd... ababc ->ababc 这样i不用回溯,j跳到前2个位置,继续匹配的过程,这就是KMP算法所在。这个当T[j]失配后,j应该往前跳的值就是j的next值,它是由T串本身固有决定的,与S串无关。 《数据结构》上给了next值的定义: 0 如果j=1 next[j]={Max{k|1aaab ->aaab ->aaab 像这样的T,前面自身部分匹配的部分不止两个,那应该往前跳到第几个呢?最近的一个,也就是说尽可能的向右滑移最短的长度。 到这里,就实现了KMP的大部分内容,然后关键的问题是如何求next值?先看如何用它来进行匹配操作。 将最前面的程序改写成: int Index_KMP(String S,String T,int pos) { i=pos;j=1;//这里的串的第1个元素下标是1 while(i<=S.Length && j<=T.Length) {
KMP算法实验
入 侵 检 测 试 验 实验名称:_ KMP算法实验专业班级: _ 网络工程13-01 学号:_ 姓名:
一、问题描述 模式匹配两个串。 二、设计思想 这种由D.E.Knuth,J.H.Morris和V.R.Pratt同时发现的改进的模式匹配算法简称为KM P算法。 注意到这是一个改进的算法,所以有必要把原来的模式匹配算法拿出来,其实理解的关键就在这里,一般的匹配算法: int Index(String S,String T,int pos)//参考《数据结构》中的程序 { i=pos;j=1;//这里的串的第1个元素下标是1 while(i<=S.Length && j<=T.Length) { if(S[i]==T[j]){++i;++j;} else{i=i-j+2;j=1;}//**************(1) } if(j>T.Length) return i-T.Length;//匹配成功 else return 0; } 匹配的过程非常清晰,关键是当‘失配’的时候程序是如何处理的?为什么要回溯,看下面的例子: S:aaaaabababcaaa T:ababc aaaaabababcaaa ababc.(.表示前一个已经失配) 回溯的结果就是 aaaaabababcaaa a.(babc) 如果不回溯就是 aaaaabababcaaa aba.bc 这样就漏了一个可能匹配成功的情况 aaaaabababcaaa ababc 这是由T串本身的性质决定的,是因为T串本身有前后'部分匹配'的性质。如果T为a bcdef这样的,大没有回溯的必要。
改进的地方也就是这里,我们从T串本身出发,事先就找准了T自身前后部分匹配的位置,那就可以改进算法。 如果不用回溯,那T串下一个位置从哪里开始呢? 还是上面那个例子,T为ababc,如果c失配,那就可以往前移到aba最后一个a的位置,像这样: ...ababd... ababc ->ababc 这样i不用回溯,j跳到前2个位置,继续匹配的过程,这就是KMP算法所在。这个当T[j]失配后,j应该往前跳的值就是j的next值,它是由T串本身固有决定的,与S串无关。 《数据结构》上给了next值的定义: 0 如果j=1 next[j]={Max{k|1aaab ->aaab ->aaab 像这样的T,前面自身部分匹配的部分不止两个,那应该往前跳到第几个呢?最近的一个,也就是说尽可能的向右滑移最短的长度。 到这里,就实现了KMP的大部分内容,然后关键的问题是如何求next值?先看如何用它来进行匹配操作。 将最前面的程序改写成: int Index_KMP(String S,String T,int pos) { i=pos;j=1;//这里的串的第1个元素下标是1 while(i<=S.Length && j<=T.Length) {
字符串匹配的KMP算法
字符串匹配是计算机的基本任务之一。 举例来说,有一个字符串"BBC ABCDAB ABCDABCDABDE",我想知道,里面是否包含另一个字符串"ABCDABD"? 许多算法可以完成这个任务,Knuth-Morris-Pratt算法(简称KMP)是最常用的之一。它以三个发明者命名,起头的那个K就是著名科学家Donald Knuth。 我用自己的语言,试图写一篇比较好懂的KMP算法解释。 1.
首先,字符串"BBC ABCDAB ABCDABCDABDE"的第一个字符与搜索词"ABCDABD"的第一个字符,进行比较。因为B与A不匹配,所以搜索词后移一位。 2. 因为B与A不匹配,搜索词再往后移。 3. 就这样,直到字符串有一个字符,与搜索词的第一个字符相同为止。 4.
接着比较字符串和搜索词的下一个字符,还是相同。 5. 直到字符串有一个字符,与搜索词对应的字符不相同为止。 6. 这时,最自然的反应是,将搜索词整个后移一位,再从头逐个比较。这样做虽然可行,但是效率很差,因为你要把"搜索位置"移到已经比较过的位置,重比一遍。 7.
一个基本事实是,当空格与D不匹配时,你其实知道前面六个字符是"ABCDAB"。KMP算法的想法是,设法利用这个已知信息,不要把"搜索位置"移回已经比较过的位置,继续把它向后移,这样就提高了效率。 8. 怎么做到这一点呢?可以针对搜索词,算出一张《部分匹配表》(Partial Match Table)。这张表是如何产生的,后面再介绍,这里只要会用就可以了。 9. 已知空格与D不匹配时,前面六个字符"ABCDAB"是匹配的。查表可知,最后一个匹配字符B对应的"部分匹配值"为2,因此按照下面的公式算出向后移动的位数:
c语言数组排序小结
C语言数组排序小结 让我们先定义一个整型数组a[n],下面用五种方法对其从小到大排序。 (1)“冒泡法” 冒泡法大家都较熟悉。其原理为从a[0]开始,依次将其和后面的元素比较,若a[0]>a[i],则交换它们,一直比较到a[n]。同理对a[1],a[2],...a[n-1]处理,即完成排序。下面列出其代码: void bubble(int *a,int n) /*定义两个参数:数组首地址与数组大小*/ { int i,j,temp; for(i=0;ia[j]) { temp=a[i]; a[i]=a[j]; a[j]=temp; } } /*冒泡排序2: 将数组中的每相邻的两个数进行比较,“泡”在后面 */ void bubble2(int a[],int n) /*定义两个参数:数组首地址与数组大小*/ { int i,j,temp; for(i=1;ia[j+1]) { temp=a[j]; a[j]=a[j+1]; a[j+1]=temp; } } 冒泡法原理简单,但其缺点是交换次数多,效率低。 下面介绍一种源自冒泡法但更有效率的方法“选择法”。 (2)“选择法” 选择法循环过程与冒泡法一致,它还定义了记号k=i,然后依次把a[k]同后面元素比较,若a[k]>a[j],则使k=j.最后看看k=i是否还成立,不成立则交换a[k],a[i],这样就比冒泡法省下许多无用的交换,提高了效率。 void choise(int *a,int n)
(完整word版)KMP算法详解
KMP字符串模式匹配详解KMP字符串模式匹配通俗点说就是一种在一个字符串中定位另一个串的高效算法。简单匹配算法的时间复杂度为O(m*n);KMP匹配算法。可以证明它的时间复杂度为O(m+n).。 一.简单匹配算法 先来看一个简单匹配算法的函数: int Index_BF ( char S [ ], char T [ ], int pos ) { /* 若串S 中从第pos(S 的下标0≤pos详解KMP算法中Next数组的求法
详解KMP算法中Next数组的求法 例如: 1 2 3 4 5 6 7 8 模式串 a b a a b c a c next值0 1 1 2 2 3 1 2 next数组的求解方法是:第一位的next值为0,第二位的next 值为1,后面求解每一位的next值时,根据前一位进行比较。首先将前一位与其next值对应的内容进行比较,如果相等,则该位的next 值就是前一位的next值加上1;如果不等,向前继续寻找next值对应的内容来与前一位进行比较,直到找到某个位上内容的next值对应的内容与前一位相等为止,则这个位对应的值加上1即为需求的next值;如果找到第一位都没有找到与前一位相等的内容,那么需求的位上的next值即为1。 看起来很令人费解,利用上面的例子具体运算一遍。 1.前两位必定为0和1。 2.计算第三位的时候,看第二位b的next值,为1,则把b和1对应的a进行比较,不同,则第三位a的next的值为1,因为一直比到最前一位,都没有发生比较相同的现象。 3.计算第四位的时候,看第三位a的next值,为1,则把a和1对应的a进行比较,相同,则第四位a的next的值为第三位a的next 值加上1。为2。因为是在第三位实现了其next值对应的值与第三位的值相同。
4.计算第五位的时候,看第四位a的next值,为2,则把a和2对应的b进行比较,不同,则再将b对应的next值1对应的a与第四位的a进行比较,相同,则第五位的next值为第二位b的next值加上1,为2。因为是在第二位实现了其next值对应的值与第四位的值相同。 5.计算第六位的时候,看第五位b的next值,为2,则把b和2对应的b进行比较,相同,则第六位c的next值为第五位b的next 值加上1,为3,因为是在第五位实现了其next值对应的值与第五位相同。 6.计算第七位的时候,看第六位c的next值,为3,则把c和3对应的a进行比较,不同,则再把第3位a的next值1对应的a与第六位c比较,仍然不同,则第七位的next值为1。 7.计算第八位的时候,看第七位a的next值,为1,则把a和1对应的a进行比较,相同,则第八位c的next值为第七位a的next 值加上1,为2,因为是在第七位和实现了其next值对应的值与第七位相同。