数据结构串实验报告

1、实验报告课程数据结构实验名称实验三 串学号姓名实验日期：实验三 串实验目的：1. 熟悉串类型的实现方法，了解简单文字处理的设计方法；2. 熟悉C语言的字符和把字符串处理的原理和方法；3. 熟悉并掌握模式匹配算法。实验原理：顺序存储结构下的关于字符串操作的基本算法。模式匹配算法BF、KMP实验内容： 4-19. 在节例4-6的基础上，编写比较Brute-Force算法和KMP算法比较次数的程序。 4-20. 设串采用静态数组存储结构，编写函数实现串的替换Replace（S，start，T，V），即要求在主串S中，从位置start开始查找是否存在字串T。若主串S中存在子串T，则用子串V替换子串T，

2、且函数返回1；若主串S中不存在子串T，则函数返回0；并要求设计主函数进行测试。一个测试例子为：S=“I am a student”,T=“student”,V=“teacher”。程序代码：4-19的代码：/*静态存储结构*/typedef struct char strMaxSize; int length;String;/*初始化操作*/void Initiate(String *S) S->length=0;/*插入子串操作 */int Insert(String *S, int pos, String T)/*在串S的pos位置插入子串T*/ int i; if(pos<0

3、|pos>S->length) printf("The parameter pos is error!n"); return 0; else if(S->length+T.length>MaxSize) printf("The space of the array is not enough!n"); return 0; else for(i=S->length-1; i>=pos; i-) S->stri+T.length=S->stri; /*依次后移数据元素*/ for(i=0; i<T.len

4、gth; i+) S->strpos+i=T.stri; /*插入*/ S->length=S->length+T.length; /*产生新的串长度值*/ return 1; /*删除子串操作 */int Delete(String *S, int pos, int len)/*删除串S的从pos位置开始长度为len的子串值*/ int i; if(S->length<=0) printf("No elements deleting!n"); return 0; else if(pos<0|len<0|pos+len>S-&

5、gt;length) printf("The parameters pos and len are not correct!n"); return 0; else for(i=pos+len; i<=S->length-1; i+) S->stri-len=S->stri; /*依次前移数据元素*/ S->length=S->length-len; /*产生新的串长度值*/ return 1; /*取子串操作 */int SubString(String S, int pos, int len, String *T)/*取串S的从pos位

6、置开始长度为len的子串值赋给子串T*/ int i; if(pos<0|len<0|pos+len>S.length) printf("The parameters pos and len are not correct!n"); return 0; else for(i=0; i<=len; i+) T->stri=S.strpos+i; /*给子串T赋值*/ T->length=len; /*给子串T的长度域赋值*/ return 1; /*查找子串BF(Brute-Force)操作*/int BFIndex(String S, i

7、nt start, String T)/*查找主串S从start开始的子串T，找到返回T在S中的开始字符下标，否则返回-1*/ int i= start, j=0, v; while(i<S.length && j<T.length) if(S.stri=T.strj) i+; j+; else i=i-j+1; j=0; if(j=T.length) v=i-T.length; else v=-1; return v;/*查找子串KMP(D.E.Knuth-J.H.Morris-V.R.Pratt)操作 */int KMPIndex(String S, int s

8、tart, String T, int next)/*查找主串S从start开始的子串T，找到返回T在S中的首字符下标，*/*否则返回-1*/*数组Next中存放有模式串T的nextj值*/ int i= start, j=0, v; while(i<S.length && j<T.length) if(S.stri=T.strj) i+; j+; else if(j=0) i+; else j=nextj; if(j=T.length) v=i-T.length; else v=-1; return v;/*求模式串nextj值的操作 */void GetNext

9、(String T, int next)/*求子串T的nextj值并存放于数组next中*/ int j=1, k=0; next0=-1; next1=0; while(j<T.length) if(T.strj=T.strk) nextj+1=k+1; j+; k+; else if(k=0) nextj+1=0; j+; else k=nextk; /*查找子串BF(Brute-Force)算法累计次数 */int BFIndexC(String S, int start, String T)/*查找主串S从start开始的子串T，找到返回T在S中的开始字符下标，否则返回-1*/

10、int i= start, j=0, t=0; while(i<S.length && j<T.length) if(S.stri=T.strj) i+; j+; else i=i-j+1; j=0; t+; return t;/*查找子串KMP(D.E.Knuth-J.H.Morris-V.R.Pratt)操作 */int KMPIndexC(String S, int start, String T, int next)/*查找主串S从start开始的子串T，找到返回T在S中的首字符下标，*/*否则返回-1*/*数组Next中存放有模式串T的nextj值*/ i

11、nt i= start, j=0, t=0; while(i<S.length && j<T.length) if(S.stri=T.strj) i+; j+; else if(j=0) i+; else j=nextj; t+; return t;测试主函数：#include<stdio.h>#define MaxSize 100#include"SString.h"#include"BFandKMP.h"void main(void) String S="cddcdc",6, T="

12、;abcde",5; String S1="aaaaaaaa",8, T1="aaaab",5; String S2="aaaaaaaaaaaaaaaaad",18, T2="aaaab",5; int next20, count; count=BFIndexC(S,0,T); printf("从S中查找T的Brute-Force算法比较次数：%dn",count); GetNext(T, next); count=KMPIndexC(S,0,T,next); printf("

13、;从S中查找T的KMP算法比较次数：%dn",count); count=BFIndexC(S1,0,T1); printf("从S1中查找T1的Brute-Force算法比较次数：%dn",count); GetNext(T1, next); count=KMPIndexC(S1,0,T1,next); printf("从S1中查找T1的KMP算法比较次数：%dn",count); count=BFIndexC(S2,0,T2); printf("从S2中查找T2的Brute-Force算法比较次数：%dn",count)

14、; GetNext(T2, next); count=KMPIndexC(S2,0,T2,next); printf("从S2中查找T2的KMP算法比较次数：%dn",count); 4-20的部分代码： Replace函数：/* 从主串S中查找字串T，若存在，并用串V替换串T并返回1，否则，返回0*/ int Replace(String S,int start,String T,String V) int i,v; Initiate(&S); Initiate(&T); Initiate(&V); for(i=0; i<strlen(S.s

15、tr); i+) S.length=S.length+1; for(i=0; i<strlen(T.str); i+) T.length=T.length+1; for(i=0; i<strlen(V.str); i+) V.length=V.length+1; i=BFIndex(S, 0, T); if (i!=-1) if(Delete(&S, i, T.length) Insert(&S, i, V); for(i=0; i<S.length; i+) printf("%c", S.stri); printf("n"); return v=1; else printf("主串S中不存在串Tn");return v=0; 测试主函数：#define MaxSize 80#include<stdio.h>#include<string.h>#include "SString.h"int main(void) int v; String S="I am a student.", T="student"