還是算法有意思，感覺就是不一樣，今天搞了串的匹配這一節。
串的匹配算法主要有兩種：1.Brute-Force算法
2. KMP算法 D.E.Knuth J.H.Morris V.R.Pratt以及其改進的形式
實現代碼如下：
#include <cstring>
#include <iostream>
#define MaxSize 100
typedef std::string SqString;
//Brute-Force算法
int index(SqString s,SqString t)
{
unsigned int i=0,j,k;
while(i<(int)s.length())
{
for(j=i,k=0;j<s.length() && k<t.length() && s.at(j)==t.at(k);j++,k++);
if(k==t.length())
return i;
i++;
}
return -1;
}
//Brute-Force算法另一種實現
int index1(SqString s,SqString t)
{
int i=0,j=0,k;
while(i<(int)s.length() && j<(int)t.length())
{
if(s[i]==t[j])
{
i++;
j++;
}
else
{
i=i-j+1;
j=0;
}
}
if(j>=(int)t.length())
k=i-t.length();
else
k=-1;
return k;
}
//KMP算法 D.E.Knuth J.H.Morris V.R.Pratt
void GetNext(SqString t,int next[])
{
int j,k;
j=0;k=-1;next[0]=-1;
while(j<(int)t.length()-1)
{
if(k==-1 || t[j]==t[k])
{
j++;k++;
next[j]=k;
}
else k=next[k];
}
}
int KMPIndex(SqString s,SqString t)
{
int next[MaxSize],i=0,j=0,v;
GetNext(t,next);
while(i<(int)s.length() && j<(int)t.length())
{
if(j==-1 || s[i]==t[j])
{ i++;j++;}
else j=next[j]; //i不變，j後退
}
if (j>=t.length())
v=i-t.length();
else
v=-1;
return v;
}
//改進的KMP算法
void GetNextval(SqString t,int nextval[])
{
int j=0,k=-1;
nextval[0]=-1;
while(j<(int)t.length())
{
if(k==-1 || t[j]==t[k])
{
j++;k++;
if(t[j]!=t[k]) nextval[j]=k;
else nextval[j]=nextval[k];
}
else k=nextval[k];
}
}
int KMPIndex1(SqString s,SqString t)
{
int nextval[MaxSize],i=0,j=0,v;
GetNextval(t,nextval);
while(i<(int)s.length() && j<(int)t.length())
{
if(j==-1 || s[i]==t[j])
{
i++;j++;
}
else j=nextval[j];
}
if(j>=t.length()) v=i-t.length();
else v=-1;
return v;
}
//在串str中查找子串substr最後一次出現的位置（不適用任何字符串標準函數）
int indexpos(SqString str,SqString substr)
{
int i,j,k,idx=-1;
for(i=0;i<(int)str.length();i++)
{
for(j=i,k=0;str[j]==substr[k];j++,k++);//Brute-Force算法部分
if(k==(int)substr.length())
idx=i;
}
return idx;
}
//設計一個算法int like(SqString str,SqString pattern),實現以下四種匹配
int like(SqString str,SqString pattern)
{
int i,j,k;
for(i=0;i<str.length();i++)
{
j=i;k=0;
while(1)
{
if(str[j]==pattern[k] || pattern[k]=='?'
|| pattern[k]=='_')
{
j++;k++;
}
else if(pattern[k]=='//' && str[j]==pattern[k+1]) // '/'非法的字符
{
j++;k=k+2;
}
else break;
if(k==pattern.length())
return i;
}
}
return -1;
}
//求串s中出現的第一個最長重複子串的下標和長度
SqString smaxsubstr(SqString s)
{
int index=0,length=0,length1,i=0,j,k;
SqString t;
while(i<(int)s.length())
{
j=i+1;
while(j<(int)s.length())
{
if(s[i]==s[j])
{
length1=1;
for(k=1;s[i+k]==s[j+k];k++)
length1++;
if(length1>length)
{
index=i;
length=length1;
}
//j+=length1; //沒有考慮到幾個字符相同的情況
j++;
}
else
j++;
}
i++;
}
//測試部分
std::cout<<"position: "<<index<<" length: "<<length<<std::endl;
t.resize(length);
for(i=0;i<length;i++)
t[i]=s[index+i];
return t;
}
//我自己題意理解錯了，認爲是具有相同字符纔算是重複子串，得到的算法如下：
void maxsubstr(SqString s,int& lastpos,int& lastlen)
{
int pos=0;
int len=1;
lastpos=pos;lastlen=len;
for(int i=1; i<(int)s.length();i++)
{
if(s[i]==s[i-1] && i<(int)s.length())
len++;
else
{
if(len>lastlen)
{
lastlen=len;
lastpos=pos;
}
pos=i;
len=1;
}
}
}
//兩個字符串s和t的長度分別爲m,n,求這兩個字符串最大公共子串
//算法的時間複雜度T(m,n)=O(m*n)
//估算最優的T(m,n)=O(m+n),採用KMP進行模式匹配
SqString maxcomstr(SqString s,SqString t)
{
SqString str;
int midx=0,mlen=0,tlen,i=0,j,k;
while(i<(int)s.length())
{
j=0;
while(j<(int)t.length())
{
if(s[i]==t[j])
{
tlen=1;
for(k=1;(i+k)<(int)s.length() && (j+k)<(int)t.length()
&& (s[i+k]==t[j+k]);k++)
tlen++;
if(tlen>mlen)
{
midx=i;mlen=tlen;
}
//j+=tlen;
j++;
}
else j++;
}
i++;
}
for(i=0;i<mlen;i++)
//str[i]=s[midx+i];
std::cout<<s[midx+i];
std::cout<<std::endl;
str.resize(mlen);
return str;
}
int main()
{
//SqString main="aababddfabhenidfhdshfjshfjkhsdkj";
//SqString pattern="abdd";
//SqString main="abcaabbcaaabababaabca";
//SqString pattern="babab";
//SqString main="a nice string";
//SqString pattern="?nice?str_ng";
SqString main="aaaabaaaaab";
SqString main1="hellaaabaaabss";
SqString qq;
int pos,len;
qq=maxcomstr(main,main1);
//maxsubstr(main,pos,len);
//std::cout<<"position: "<<pos<<" length: "<<len<<std::endl;
//int match;
//int intenger=-1;
//unsigned int unintenger=9;
//std::cout<<(intenger<unintenger)<<std::endl; 注意int 與 unsigned int的比較
//pos=index(main,pattern);
//pos=index1(main,pattern);
//pos=KMPIndex(main,pattern);
//pos=KMPIndex1(main,pattern);
//std::cout<<pos<<std::endl;
//pos=indexpos(main,pattern);
//qq=smaxsubstr(main);
/*match=like(main,pattern);
if(match==-1)
printf("fail!/n");
else
printf("successful!/n");*/
/*
if(pos>0)
printf("the position is: %d/n",pos);
else
printf("fail!/n");*/
return 1;
}
PS：數據結構那本書上的例子代碼有的有問題，我都改過來了，並且註明了。
還是算法有意思，感覺就是不一樣，今天搞了串的匹配這一節。
串的匹配算法主要有兩種：1.Brute-Force算法
2. KMP算法 D.E.Knuth J.H.Morris V.R.Pratt以及其改進的形式
實現代碼如下：
#include <cstring>
#include <iostream>
#define MaxSize 100
typedef std::string SqString;
//Brute-Force算法
int index(SqString s,SqString t)
{
unsigned int i=0,j,k;
while(i<(int)s.length())
{
for(j=i,k=0;j<s.length() && k<t.length() && s.at(j)==t.at(k);j++,k++);
if(k==t.length())
return i;
i++;
}
return -1;
}
//Brute-Force算法另一種實現
int index1(SqString s,SqString t)
{
int i=0,j=0,k;
while(i<(int)s.length() && j<(int)t.length())
{
if(s[i]==t[j])
{
i++;
j++;
}
else
{
i=i-j+1;
j=0;
}
}
if(j>=(int)t.length())
k=i-t.length();
else
k=-1;
return k;
}
//KMP算法 D.E.Knuth J.H.Morris V.R.Pratt
void GetNext(SqString t,int next[])
{
int j,k;
j=0;k=-1;next[0]=-1;
while(j<(int)t.length()-1)
{
if(k==-1 || t[j]==t[k])
{
j++;k++;
next[j]=k;
}
else k=next[k];
}
}
int KMPIndex(SqString s,SqString t)
{
int next[MaxSize],i=0,j=0,v;
GetNext(t,next);
while(i<(int)s.length() && j<(int)t.length())
{
if(j==-1 || s[i]==t[j])
{ i++;j++;}
else j=next[j]; //i不變，j後退
}
if (j>=t.length())
v=i-t.length();
else
v=-1;
return v;
}
//改進的KMP算法
void GetNextval(SqString t,int nextval[])
{
int j=0,k=-1;
nextval[0]=-1;
while(j<(int)t.length())
{
if(k==-1 || t[j]==t[k])
{
j++;k++;
if(t[j]!=t[k]) nextval[j]=k;
else nextval[j]=nextval[k];
}
else k=nextval[k];
}
}
int KMPIndex1(SqString s,SqString t)
{
int nextval[MaxSize],i=0,j=0,v;
GetNextval(t,nextval);
while(i<(int)s.length() && j<(int)t.length())
{
if(j==-1 || s[i]==t[j])
{
i++;j++;
}
else j=nextval[j];
}
if(j>=t.length()) v=i-t.length();
else v=-1;
return v;
}
//在串str中查找子串substr最後一次出現的位置（不適用任何字符串標準函數）
int indexpos(SqString str,SqString substr)
{
int i,j,k,idx=-1;
for(i=0;i<(int)str.length();i++)
{
for(j=i,k=0;str[j]==substr[k];j++,k++);//Brute-Force算法部分
if(k==(int)substr.length())
idx=i;
}
return idx;
}
//設計一個算法int like(SqString str,SqString pattern),實現以下四種匹配
int like(SqString str,SqString pattern)
{
int i,j,k;
for(i=0;i<str.length();i++)
{
j=i;k=0;
while(1)
{
if(str[j]==pattern[k] || pattern[k]=='?'
|| pattern[k]=='_')
{
j++;k++;
}
else if(pattern[k]=='//' && str[j]==pattern[k+1]) // '/'非法的字符
{
j++;k=k+2;
}
else break;
if(k==pattern.length())
return i;
}
}
return -1;
}
//求串s中出現的第一個最長重複子串的下標和長度
SqString smaxsubstr(SqString s)
{
int index=0,length=0,length1,i=0,j,k;
SqString t;
while(i<(int)s.length())
{
j=i+1;
while(j<(int)s.length())
{
if(s[i]==s[j])
{
length1=1;
for(k=1;s[i+k]==s[j+k];k++)
length1++;
if(length1>length)
{
index=i;
length=length1;
}
//j+=length1; //沒有考慮到幾個字符相同的情況
j++;
}
else
j++;
}
i++;
}
//測試部分
std::cout<<"position: "<<index<<" length: "<<length<<std::endl;
t.resize(length);
for(i=0;i<length;i++)
t[i]=s[index+i];
return t;
}
//我自己題意理解錯了，認爲是具有相同字符纔算是重複子串，得到的算法如下：
void maxsubstr(SqString s,int& lastpos,int& lastlen)
{
int pos=0;
int len=1;
lastpos=pos;lastlen=len;
for(int i=1; i<(int)s.length();i++)
{
if(s[i]==s[i-1] && i<(int)s.length())
len++;
else
{
if(len>lastlen)
{
lastlen=len;
lastpos=pos;
}
pos=i;
len=1;
}
}
}
//兩個字符串s和t的長度分別爲m,n,求這兩個字符串最大公共子串
//算法的時間複雜度T(m,n)=O(m*n)
//估算最優的T(m,n)=O(m+n),採用KMP進行模式匹配
SqString maxcomstr(SqString s,SqString t)
{
SqString str;
int midx=0,mlen=0,tlen,i=0,j,k;
while(i<(int)s.length())
{
j=0;
while(j<(int)t.length())
{
if(s[i]==t[j])
{
tlen=1;
for(k=1;(i+k)<(int)s.length() && (j+k)<(int)t.length()
&& (s[i+k]==t[j+k]);k++)
tlen++;
if(tlen>mlen)
{
midx=i;mlen=tlen;
}
//j+=tlen;
j++;
}
else j++;
}
i++;
}
for(i=0;i<mlen;i++)
//str[i]=s[midx+i];
std::cout<<s[midx+i];
std::cout<<std::endl;
str.resize(mlen);
return str;
}
int main()
{
//SqString main="aababddfabhenidfhdshfjshfjkhsdkj";
//SqString pattern="abdd";
//SqString main="abcaabbcaaabababaabca";
//SqString pattern="babab";
//SqString main="a nice string";
//SqString pattern="?nice?str_ng";
SqString main="aaaabaaaaab";
SqString main1="hellaaabaaabss";
SqString qq;
int pos,len;
qq=maxcomstr(main,main1);
//maxsubstr(main,pos,len);
//std::cout<<"position: "<<pos<<" length: "<<len<<std::endl;
//int match;
//int intenger=-1;
//unsigned int unintenger=9;
//std::cout<<(intenger<unintenger)<<std::endl; 注意int 與 unsigned int的比較
//pos=index(main,pattern);
//pos=index1(main,pattern);
//pos=KMPIndex(main,pattern);
//pos=KMPIndex1(main,pattern);
//std::cout<<pos<<std::endl;
//pos=indexpos(main,pattern);
//qq=smaxsubstr(main);
/*match=like(main,pattern);
if(match==-1)
printf("fail!/n");
else
printf("successful!/n");*/
/*
if(pos>0)
printf("the position is: %d/n",pos);
else
printf("fail!/n");*/
return 1;
}
PS：數據結構那本書上的例子代碼有的有問題，我都改過來了，並且註明了。