第5周串第2讲-串的模式匹配
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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。
串的模式匹配问题实验总结(用C实现)第一篇:串的模式匹配问题实验总结(用C实现)串的模式匹配问题实验总结1实验题目:实现Index(S,T,pos)函数。
其中,Index(S,T,pos)为串T在串S的第pos个字符后第一次出现的位置。
2实验目的:熟练掌握串模式匹配算法。
3实验方法:分别用朴素模式匹配和KMP快速模式匹配来实现串的模式匹配问题。
具体方法如下:朴素模式匹配:输入两个字符串,主串S和子串T,从S串的第pos个位置开始与T的第一个位置比较,若不同执行i=i-j+2;j=1两个语句;若相同,则执行语句++i;++j;一直比较完毕为止,若S中有与T相同的部分则返回主串(S字符串)和子串(T字符串)相匹配时第一次出现的位置,若没有就返回0。
KMP快速模式匹配:构造函数get_next(char *T,int *next),求出主串S串中各个字符的next值,然后在Index_KMP(char *S,char *T,int pos)函数中调用get_next(char *T,int *next)函数并调用next值,从S串的第pos 位置开始与T的第一个位置进行比较,若两者相等或j位置的字符next值等于0,则进行语句++i;++j;即一直向下进行。
否则,执行语句j=A[j];直到比较完毕为止。
若S中有与T相同的部分则返回主串(S字符串)和子串(T字符串)相匹配时第一次出现的位置,若没有就返回04实验过程与结果:(1)、选择1功能“输入主串、子串和匹配起始位置”,输入主串S:asdfghjkl, 输入子串T:gh,输入pos的值为:2。
选择2功能“朴素的模式匹配算法”,输出结果为 5;选择3功能“KMP快速模式匹配算法”,输出结果为 5;选择0功能,退出程序。
截图如下:(2)、选择1功能“输入主串、子串和匹配起始位置”,输入主串S:asdfghjkl, 输入子串T:wp, 输入pos的值为:2。
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。
字符串匹配问题的算法步骤字符串匹配是计算机科学中常见的问题,主要用于确定一个字符串是否包含另一个字符串。
解决这个问题的算法可以分为暴力匹配算法、Knuth-Morris-Pratt(KMP)算法和Boyer-Moore(BM)算法等。
暴力匹配算法是最简单的一种方法。
它的基本思想是从主串的第一个字符开始,依次和模式串的每个字符进行比较,直到找到一个字符不匹配为止。
如果找到了不匹配的字符,则将主串的指针后移一位,重新开始匹配。
如果匹配成功,模式串的指针向后移一位,主串的指针也向后移一位,继续匹配。
这个过程一直进行下去,直到模式串的指针到达模式串的末尾,或者找到了一个匹配的子串。
尽管暴力匹配算法很简单,但是它的时间复杂度较高,为O(m*n),其中m是主串的长度,n是模式串的长度。
当主串和模式串很长时,暴力匹配算法的效率就会很低。
为了提高字符串匹配的效率,有很多其他的算法被提出。
其中比较著名的是KMP算法和BM算法。
KMP算法的核心思想是,当发生不匹配的情况时,不需要回溯主串的指针,而是通过已经匹配的部分字符的信息,将模式串的指针移动到一个新的位置,从而避免了不必要的比较。
具体来说,KMP算法在匹配的过程中,通过建立一个部分匹配表(Partial Match Table),来记录模式串中每个位置的最长前缀后缀的长度。
当发生不匹配的情况时,根据部分匹配表的信息,可以将模式串的指针直接移动到下一个可能匹配的位置。
BM算法是一种基于启发式的匹配算法,它的核心思想是从模式串的尾部开始匹配,并根据已经匹配的部分字符的信息,跳跃式地移动模式串的指针。
具体来说,BM算法分别构建了坏字符规则和好后缀规则。
坏字符规则用于处理主串中与模式串不匹配的字符,找到最右边的该字符在模式串中的位置,并移动模式串的指针到对齐该字符。
好后缀规则用于处理主串中与模式串匹配的部分,找到最右边的该部分在模式串中的位置,并移动模式串的指针到对齐该部分。
计算机基础知识:串的基本运算——子串定位【导语】在事业单位考试中,计算机专业知识的复习向来是考生复习备考阶段的一大重点,其中中公事业单位考试网为计算机基础知识的复习为考生提供知识点梳理,帮助考生备考!串定位运算也称串的模式匹配。
所谓模式匹配,就是判断某个串是否是另一个已知串的子串。
如果是其子串,则给出该子串的起始位置。
如果不是,则给出不是的信息(-1)。
设有一母串s和一子串s1,判断母串s中是否包含子串s1。
其判断的基本方法是: 从母串s中的第一个字符开始,按s1子串的长度s1.len,与s1子串中的字符依次对应比较。
若不匹配,则再从s串中的第二个字符开始,仍按s1子串的长度s1.len,与s1子串中的字符依次对应比较。
如此反复进行比较。
直到匹配成功或者母串s中剩余的字符少于s1的长度为止。
若匹配成功,则返回s1串在s串中的位置。
若匹配不成功,则返回函数值-1。
【更多相关考试备考资料和最新公告等请点击山西事业单位考试网查看!】(/shanxisheng/)int match(STRING s, STRING s1) /*子串定位运算*/{ int i,j,k;i=0;while(i<=s.len-s1.len) /*i为s串中字符的位置*/{/*该循环执行到s串中剩余长度不够比较时为止*/j=i; /*j用作临时计数变量*/k=0; /*用k控制比较的长度小于s1.len*/while((k{ j=j+1;k=k+1;}if(k==s1.len) /*比较成功,返回i的位置*/return(i);else /*比较不成功,从s串中下一个字符继续比较*/i=i+1;}return(-1); /*比较结束时,未找到匹配字符串,返回-1*/}以上是中公事业单位考试网为考生梳理计算机基础知识点,供大家学习识记! 相关推荐:山西事业单位近期考试汇总。
BF算法,也就是Brute Force算法,是一种基本的字符串模式匹配算法。
它通过遍历文本串,逐一比较字符来实现模式匹配。
以下是BF算法的800字说明:1. 算法原理BF算法的基本原理是在文本串中从左到右依次扫描,对于扫描到的每一个位置,将该位置的文本与模式串中的每个模式字符进行比较,以确定是否存在匹配。
如果找到了匹配,则算法结束;否则,继续扫描下一个位置。
2. 算法步骤(1)初始化两个指针,一个指向文本串的起始位置,另一个指向模式串的起始位置;(2)比较起始位置的字符是否匹配,如果不匹配则算法结束;(3)如果匹配,移动两个指针,分别到下一个位置继续比较;(4)重复步骤(2)和(3),直到文本串完全扫描完或者没有匹配到为止。
3. 算法时间复杂度BF算法的时间复杂度是O(n*m),其中n是文本串的长度,m是模式串的长度。
这是因为每次比较都需要花费一定的时间,而整个过程需要比较n-m+1次。
4. 算法优缺点优点:简单易懂,实现起来相对容易。
缺点:时间复杂度较高,对于较长的文本串和模式串,效率较低。
此外,BF算法只能用于查找单一的模式,对于多个模式的查找需要使用其他算法。
5. 实际应用BF算法在实际应用中主要用于文本搜索、模式匹配等场景。
例如,在搜索引擎中,BF算法常被用于网页的关键词匹配和搜索结果排序。
此外,BF算法还可以用于病毒扫描、文件校验等领域。
总之,BF算法是一种基本的字符串模式匹配算法,适用于简单的文本搜索和模式匹配场景。
虽然其时间复杂度较高,但对于一些特定的应用场景,BF算法仍然是一种有效的方法。
当然,随着计算机技术的发展,还有很多高效的模式匹配算法被提出,如KMP算法、BM算法、Rabin-Karp算法等,可以根据具体应用场景选择合适的算法。