字符串操作算法与数据结构课程设计Word文档下载推荐.docx
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Kmp:
从S的pos位置开始与T进行匹配，若S与T对应位置相等或T回到0位置时，S与T同时右移;
否则T回到next[j]位置。
3、字符串的加密、解密：
1）Encrypt算法：
对字符串中的单个字符c的二进制形式进行操作，通过右移和与位运算等其分为两部分，存储在两个字符中。
2）Decrypt算法：
对字符串中的单个字符c的二进制形式进行操作，通过左移和与位运算等两个字符还原累加，得到原字符。
4.文本文件单词的检索与计数；
1）建立文件的实现思路是：
（1）定义一个串变量；
（2）定义文本文件；
（3）输入文件名，打开该文件；
（4）循环读入文本行，写入文本文件，其过程如下：
while（不是文件输入结束）{
读入一文本行至串变量；
串变量写入文件；
输入是否结束输入标志；
｝
（5）关闭文件。
2）给定单词计数的实现思路是：
（1）输入要检索的文本文件名，打开相应的文件；
（2）输入要检索统计的单词；
（3）循环读文本文件，读入一行，将其送入定义好的串中，并求该串的实际长度，调用串匹配函数进行计数。
具体描述如下：
while（不是文件结束）{
读入一行并到串中；
求出串长度；
模式匹配函数计数；
（4）关闭文件，输出统计结果。
3）检索单词出现在文本文件中的行号、次数及其位置的实现思路是：
（3）行计数器置初值0；
（4）while（不是文件结束）{
读入一行到指定串中；
行单词计数器0；
调用模式匹配函数匹配单词定位、该行匹配单词计数；
行号计数器加1；
if（行单词计数器!
=0）输出行号、该行有匹配单词的个数以及相应的位置；
}
五、模块划分
1.串的模式匹配：
穷举法:
Index（S,T,pos）
S为主串，T为模式串，从pos位置开始进行
BF算法:
IndexBF（SStringS,SStringT,intpos）
朴素的模式匹配算法，S为主串，T为模式串，从pos位置开始进行。
KMP算法:
get_next（SStringT,intnext[]）
获取字符串T对应的next[]数组。
IndexKMP（SStringS,SStringT,intpos,intnext[]）
利用模式串T的next函数求T在主串S中第pos个字符之后的位置。
2.字符串的加密与解密:
加密：
Encrypt（SStringS,SString*T）
将字符串S加密后存储在T中
解密：
Decrypt（SStringS,SString*T）
将字符串S解密后存储到T中
3.文本文件单词的计数和检索：
CreatTextFile（）
创建文本文件
SubStrCount（）
利用模式匹配，给定单词计数
SubStrInd（）
利用模式匹配，检索单词出现在文本文件中的行号、次数及其位置
intmatch（chara[],intn,charc）
判断字符是否为标点或空格，换行符等，若相符返回1，否则返回0。
六、数据结构
ADTString{
数据对象：
D={ai|ai∈CharacterSet,i=1,2,3,……n,n≥0}
数据关系：
R1={<
a（i-1）,ai>
|a（i-1）,ai∈D,i=2,……n}
基本操作：
InitString（&
S,a[]）
初始条件：
a[]是字符型数组。
操作结果：
生成一个其值为a[]的串S。
StrLength（S）
串S存在
返回的元素个数。
StrCompare（S,T）
串S、T存在。
若S>
T,则返回值大于0；
若S<
T，则返回值小于0；
若S=T，则返回值为0。
SubString（&
sub,S,pos,len）
串S存在,0≤pos<
S.length,0≤len≤S.length-pos。
用sub返回串S的第pos下标起长度为len的字串。
StrInsert（&
S,T,pos）
串S,T存在，0≤pos≤S.length。
在串S的第个下标开始插入串T。
StrDelete（&
S,pos,len）
串S存在,0≤pos≤S.length-len。
从串的第pos个下标开始删除长度为len的子串。
StrContact（&
S,T）
串S,T存在。
用S返回S与T连接而成的新串。
串S、T存在，0≤pos≤S.length-1。
若主串S中存在与串T相同的串则返回从下标pos开始的第一个出现的位置，否则返回-1。
show（S）
串S存在。
显示串S。
}ADTString
七、源程序（格式调整，添加注释）
#include<
stdio.h>
string.h>
#defineMaxStrSize256
typedefstruct{
charch[MaxStrSize];
intlength;
}SString;
//定义顺序串类型
//pos为下标
//实现串的赋值、比较、连接、插入和删除等操作，并在此基础上完成串的模式匹配
voidInitString（SString*s,chara[]）
{inti,j;
for（j=0;
a[j]!
='
\0'
;
j++）;
for（i=0;
i<
j;
i++）
s->
ch[i]=a[i];
s->
length=strlen（a）;
//串赋值
intStrLength（SStrings）
{returns.length;
//求串长
intStrCompare（SStrings,SStringt）
{inti;
for（i=0;
i<
s.length&
&
t.length;
i++）
if（s.ch[i]!
=t.ch[i]）returns.ch[i]-t.ch[i];
returns.length-t.length;
}
//串比较
voidSubString（SString*sub,SStringS,intpos,intlen）
len;
sub->
ch[i]=S.ch[pos+i];
sub->
length=len;
//截取串
voidStrInsert（SString*s,SStringt,intpos）
{inti,m,n;
m=s->
length;
n=t.length;
for（i=m-1;
i>
=pos-1;
i--）
ch[i+n]=s->
ch[i];
n;
ch[i+pos]=t.ch[i];
length=s->
length+n;
}//插入算法
voidStrDelete（SString*s,intpos,intlen）
{inti;
for（i=pos+len;
ch[i-len]=s->
length-len;
//删除算法
voidStrContact（SString*s,SStringt）
{StrInsert（s,t,s->
length）;
//连接算法
voidshow（SStringS）
S.length;
printf（"
%c"
S.ch[i]）;
//显示串
//-----------------加密与解密---------------------------
voidEncrypt（SStringS,SString*T）
{charc;
inti,h,l,j=0;
i++）
{c=S.ch[i];
h=（c>
>
4）&
0xf;
//取前四位
l=c&
//取后四位
T->
ch[j]=h+'
x'
T->
ch[j+1]=l+'
z'
j+=2;
}
T->
length=2*S.length;
}
//加密
voidDecrypt（SStringS,SString*T）
{inti,h,l,m,n,j=0;
for（i=0;
i=i+2）
{h=（S.ch[i]-'
）;
l=（S.ch[i+1]-'
m=（h<
<
4）;
n=（l&
0xf）;
ch[j]=m+n;
j++;
length=S.length/2;
//解密
//------------模式匹配-----------------------
intIndex（SStringS,SStringT,intpos）
{inti,m,n;
SStringsub;
if（pos>
=0）
{n=StrLength（S）;
m=StrLength（T）;
i=pos;
while（i<
=n-m）
{SubString（&
sub,S,i,m）;
if（StrCompare（sub,T）!
i++;
else
returni;
return-1;
}//穷举法
intIndexBF（SStringS,SStringT,intpos）
{inti,j,k=-1;
i=pos;
j=0;
while（i<
S.length&
j<
T.length）{
if（S.ch[i]==T.ch[j]）{i++;
else{i=i-j+1;
j=0;
if（j>
=T.length）k=i-T.length;
returnk;
//BF算法
voidget_next（SStringT,intnext[]）
{intj,k;
next[0]=-1;
next[1]=0;
j=1;
k=0;
while（j<
if（T.ch[j]==T.ch[k]）
{k++;
j++;
next[j]=k;
else
if（k==0）
{j++;
next[j]=0;
k=next[k];
intIndexKMP（SStringS,SStringT,intpos,intnext[]）
{inti,j,k;
j=0;
k=-1;
S.length&
j<
T.length）{
if（S.ch[i]==T.ch[j]）
{i++;
if（j==0）{i++;
else
j=next[j];
if（j>
returnk;
//KMP算法
//---------------文本文件单词的检索与计数------------------
if（a[i]==c）return1;
return0;
voidCreatTextFile（）
{SStringS;
charfname[10],yn;
FILE*fp;
printf（"
输入要建立的文件名：
"
scanf（"
%s"
fname）;
fp=fopen（fname,"
w"
yn='
n'
//输入结束标志初值
while（yn=='
||yn=='
N'
）
{printf（"
请输入一行文本：
gets（S.ch）;
S.length=strlen（S.ch）;
fwrite（&
S,S.length,1,fp）;
fprintf（fp,"
10）;
结束输入吗？
yorn：
yn=getchar（）;
fclose（fp）;
//关闭文件
建立文件结束!
voidSubStrCount（）
{chara[7]={'
'
.'
'
!
?
'
\n'
};
SStringS,T;
//定义两个串变量
charfname[10];
inti=0,j,k;
输入文本文件名：
r"
输入要统计计数的单词：
T.ch）;
T.length=strlen（T.ch）;
while（!
feof（fp））{//扫描整个文本文件
memset（S.ch,'
256）;
fgets（S.ch,256,fp）;
//读入一行文本
S.length=strlen（S.ch）;
//初始化开始检索位置
while（k<
S.length-1）//检索整个主串S
{j=IndexBF（S,T,k）;
//调用串匹配函数
if（j<
0）break;
elseif（j==0）
{if（match（a,7,S.ch[T.length]））
//单词计数器加1
k=j+T.length;
//继续下一字串的检索
else{if（match（a,7,S.ch[j-1]）&
match（a,7,S.ch[j+T.length]））
i++;
k=j+T.length;
\n单词%s在文本文件%s中共出现%d次\n"
T.ch,fname,i）;
}//统计单词出现的个数
voidSubStrInd（）
FILE*fp;
SStringS,T;
charfname[10];
inti,j,k,l,m;
intwz[20];
scanf（"
fp=fopen（fname,"
输入要检索的单词：
T.length=strlen（T.ch）;
l=0;
while（!
feof（fp））{
l++;
i=0;
S.length-1）
{j=IndexBF（S,T,k）;
0）break;
elseif（j==0）{
if（match（a,7,S.ch[T.length]））
{i++;
wz[i]=j;
{if（match（a,7,S.ch[j-1]）&
if（i>
0）{
行号：
%d,次数：
%d,位置分别为：
l,i）;
for（m=1;
m<
=i;
m++）
%4d"
wz[m]+1）;
\n"
}//检索单词出现在文本文件中的行号、次数及其位置
main（）
{SStringS,T,M;
intxz,wz;
intnext[MaxStrSize];
chara[MaxStrSize],b[MaxStrSize];
do{printf（"
*************************\n"
*1.穷举法，KMP算法和BF算法*\n"
*2.字符串的加密与解密*\n"
*3.建立文本文件*\n"
*4.单词字串的计数*\n"
*5.单词字串的定位*\n"
*0.退出整个程序*\n"
请选择（0--5）"
%d"
&
xz）;
switch（xz）{
case1:
\n请输入主串S：
gets（a）;
gets（a）;
\n请输入模式串T：
gets（b）;
S,a）;
T,b）;
\n主串S：
show（S）;
\n模式串T：
show（T）;
\n请输入开始匹配的下标：
wz）;
\n穷举法匹配位置：
Index（S,T,wz）+1）;
\nBF算法匹配位置：
IndexBF（S,T,wz）+1）;
get_next（T,next）;
\nkmp算法匹配位置：
IndexKMP（S,T,wz,next）+1）;
break;
case2:
\n请输入串S：
\n原字符串S：
Encrypt（S,&
T）;
\n加密后串T：
Decrypt（T,&
M）;
\n解密后串M：
show（M）;
case3:
CreatTextFile（）;
case4:
SubStrCount（）;
case5:
SubStrInd（）;
case0:
return0;
default:
选择错误，重新选\n"
}while
（1）;
八、测试情况
程序的测试结果如下：
九、参考文献
1、严蔚敏，《数据结构C语言》，清华大学出版社。
2、谭浩强，《c语言程序设计》，清华大学出版社。
小结
通过本次课程设计让我学习到了很多，首先是搜集相关资料，有大概的设计思路，了解所需要实现的功能，然后再进行操作。
这样可以使我们的程序设计有一个清晰的思路和方向。
让我们在程序的设计过程中减少许多不必要的操作和错误。
我们选用的是定长顺序存储结构，因为它表示起来比较方便，设计起来思路会清晰些。
也可以使程序检查起来更加方便，看起来更加简洁。
关于字符串的基本操作是比较容易编写的，但是我们对于字符串的加密解密比较陌生。
一开始我们并不知道该如何编写，于是我们通过各种方式搜集资料，但是资料的搜集有很大的难度，但我们充分发挥了团队的协作性，大家积极地出主意，想方案，最终得到了我们想要的算法，这个算法相对而言，不会太过于简单，并且，通过位运算进行加密解密，让我们有机会复习和巩固一下学过的C语言的内容。
另外通过编写串的模式匹配让我们了解到优化算法的必要性，我们应当尽可能较少不必要的运算，提高运算效率减少运算的时间复杂度。
在这次设计中，有关文本文件的编写最麻烦，因为文件本来就学得不是很好，在运行程序的过程中总
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