1、数据结构 串与模式匹配 常熟理工学院数据结构与算法实验指导与报告书_2017-2018_学年 第_1_ 学期专 业: 物联网工程 实验名称: 串与模式匹配 实验地点: N6-210 指导教师: 聂盼红 计算机科学与工程学院2017实验四 串与模式匹配【实验目的】1、掌握串的存储表示及基本操作;2、掌握串的两种模式匹配算法:BF和KMP。3、了解串的应用。【实验学时】2学时【实验预习】回答以下问题:1、串和子串的定义串:串是由零个或多个任意字符组成的有限序列。子串:串中任意连续字符组成的子序称为该串的字串。2、串的模式匹配 串的模式匹配是数据结构中字符串的一种基本运算,给定一个子串,要求在某个字
2、符串中找出与该子串相同的所有子串,这就是模式匹配。假设P是给定的子串,T是待查找的字符串,要求从T中找出与P相同的所有子串,这个问题成为模式匹配问题。P称为模式,T称为目标。如果T中存在一个或多个模式为P的子串,就给出该子串在T中的位置,称为匹配成功;否则匹配失败【实1验内容和要求】/1、按照要求完成程序exp4_1.c,实现串的相关操作。调试并运行如下测试数据给出运行结果:求“This is a boy”的串长;比较”abc3”和“abcde“;表示空格比较”english”和“student“;比较”abc”和“abc“;截取串”white”,起始2,长度2;截取串”white”,起始1,
3、长度7;截取串”white”,起始6,长度2;连接串”asddffgh”和”12344”;实验代码:#include#include#define MAXSIZE 100#define ERROR 0#define OK 1/*串的定长顺序存储表示*/typedef struct char dataMAXSIZE; int length; SqString;int strInit(SqString *s); /*初始化串*/int strCreate(SqString *s); /*生成一个串*/int strLength(SqString *s); /*求串的长度*/int strCompa
4、re(SqString *s1,SqString *s2); /*两个串的比较*/int subString(SqString *sub,SqString *s,int pos,int len); /*求子串*/int strConcat(SqString *t,SqString *s1,SqString *s2); /*两个串的连接*/*初始化串*/int strInit(SqString *s) s-length=0; s-data0=0; return OK;/*strInit*/*生成一个串*/int strCreate(SqString *s) printf(input string
5、 :); gets(s-data); s-length=strlen(s-data); return OK;/*strCreate*/*(1)-求串的长度*/int strLength(SqString *s) return s-length;/*strLength*/*(2)-两个串的比较,S1S2返回0,s1s2返回0,s1=s2返回0*/int strCompare(SqString *s1,SqString *s2) int i; for(i=0; ilength & ilength; i+) if(s1-datai != s2-datai) return s1-datai - s2-
6、datai; return s1-length - s2-length;/*strCompare*/*(3)-求子串,sub为返回的子串,pos为子串的起始位置,len为子串的长度*/int subString(SqString *sub,SqString *s,int pos,int len) int i; if(poss-length | lens-length-pos+1) return ERROR; sub-length = 0; for(i=0; idatai = s-datai+pos-1; sub-length+; sub-datai = 0; return OK;/*subSt
7、ring*/*(4)-两个串连接,s2连接在s1后,连接后的结果串放在t中*/int strConcat(SqString *t,SqString *s1,SqString *s2) int i=0, j=0; while(ilength) t-datai = s1-datai; i+; while(jlength) t-datai+ = s2-dataj+; t-datai = 0; t-length = s1-length + s2-length; return OK;/*strConcat*/int main() system(color 1f); int n,k,pos,len; Sq
8、String s,t,x; do printf(n -String- n); printf( 1. strLentghn); printf( 2. strComparen); printf( 3. subStringn); printf( 4. strConcatn); printf( 0. EXITn); printf(n -String-n); printf(ninput choice:); scanf(%d,&n); getchar(); switch(n) case 1: printf(n*show strLength*n); strCreate(&s); printf(strLeng
9、th is %dn,strLength(&s); break; case 2: printf(n*show strCompare*n); strCreate(&s); strCreate(&t); k=strCompare(&s, &t); /*(5)-调用串比较函数比较s,t*/ if(k=0) printf(two string equal!n); else if(k0) printf(first stringsecond string!n); break; case 3: printf(n*show subString*n); strCreate(&s); printf(input su
10、bstring pos,len:); scanf(%d,%d,&pos,&len); if(subString(&t,&s,pos,len) printf(subString is %sn,t.data); else printf(pos or len ERROR!n); break; case 4: printf(n*show subConcat*n); strCreate(&s); strCreate(&t); if(strConcat(&x, &s, &t) /*(6)-调用串连接函数连接s&t*/ printf(Concat string is %s,x.data); else pri
11、ntf(Concat ERROR!n); break; case 0: exit(0); default: break; while(n); return 0;2、按照要求完成程序exp4_2.c,实现BF&KMP串的模式匹配算法。调试及测试数据并给出结果:应用BF算法求子串”JING”在主串”BEIJING”中的位置,测试起始位置分别为1和5的情况;应用KMP算法求子串”abaabcac”在主串”acabaabaabcacaabc”中的位置,测试起始位置分别为1,10的情况,并写出子串的next值;exp4_2.c部分代码如下:#include#include#define MAXSIZE
12、100#define ERROR 0#define OK 1/*串的定长顺序存储表示*/typedef struct char dataMAXSIZE; int length; SqString;int strCreate(SqString *s);int indexBf(SqString *s,SqString *t,int pos); /*串的模式匹配BF*/void getNext(SqString *t,int next); /*KMP求next值*/int indexKmp(SqString *s,SqString *t,int start,int next); /*串的模式匹配KM
13、P*/*生成一个串*/int strCreate(SqString *s) printf(input string :); gets(s-data); s-length=strlen(s-data); return OK;/*strCreate*/*(1)-串的模式匹配BF*/int indexBf(SqString *s,SqString *t,int pos) int i = pos-1, j = 0; while(ilength &jlength) if(s-datai = t-dataj) i+; j+; else i = i - j +1; j = 0; if(j = t-length) return i - t-length+1; else return 0;/*index_bf*/*(2)-KMP求next值*/void getNext(SqString *t,int next) int i = 0, j = -1; next0 = -1;
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