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KMP 串的模式匹配 (25分)(3種方法)

2020-10-04 10:33:02 軟體設計

給定兩個由英文字母組成的字串 String 和 Pattern,要求找到 Pattern 在 String 中第一次出現的位置,并將此位置后的 String 的子串輸出,如果找不到,則輸出“Not Found”,

本題旨在測驗各種不同的匹配演算法在各種資料情況下的表現,各組測驗資料特點如下:

資料0:小規模字串,測驗基本正確性;
資料1:隨機資料,String 長度為 10?5,Pattern 長度為 10;
資料2:隨機資料,String 長度為 10?5,Pattern 長度為 102;
資料3:隨機資料,String 長度為 10?5,Pattern 長度為 10?3;
資料4:隨機資料,String 長度為 10?5,Pattern 長度為 10?4;
資料5:String 長度為 10?6,Pattern 長度為 105;測驗尾字符不匹配的情形;
資料6:String 長度為 106 ,Pattern 長度為 105 ;測驗首字符不匹配的情形,
輸入格式:
輸入第一行給出 String,為由英文字母組成的、長度不超過 10?6 的字串,第二行給出一個正整數 N(≤10),為待匹配的模式串的個數,隨后 N 行,每行給出一個 Pattern,為由英文字母組成的、長度不超過 10?5的字串,每個字串都非空,以回車結束,

輸出格式:
對每個 Pattern,按照題面要求輸出匹配結果,

輸入樣例:

abcabcabcabcacabxy
3
abcabcacab
cabcabcd
abcabcabcabcacabxyz

輸出樣例:

abcabcacabxy
Not Found
Not Found

方法一:c++,主要使用字串截取函式,超時,21分
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main(){
	ios::sync_with_stdio(false);
	cin.tie(0),cout.tie(0);
	string s,p;
	int n;
	cin >> s;
	cin >> n;
	for(int i = 0;i<n;i++){
		cin >> p;
		bool flag = false;
		if(p.length()>s.length())
			cout << "Not Found" << endl;
		else{
			for(int j = 0;j<=s.length()-p.length();j++){
				if(s[j]==p[0]){
					string ss = s.substr(j,p.length());
					if(ss==p){
						cout << s.substr(j) << endl;;
						flag = true;
						break;
					}
				}
			}
			if(!flag)
				cout << "Not Found" << endl;
		}
	}
	return 0;
} 

在這里插入圖片描述

方法二:學到了一個新的函式,挺好用的,厲害啊!!!附上一篇講解的博客,注意它的引數是char陣列(根據題目資料的要求,選擇陣列需要開辟的大小),不要把string往里邊放!!!,同時注意它的頭檔案

strstr(str1,str2) 函式

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

int main(){
	char s[1000001],p[100001];
	int n;
	cin >> s;
	cin >> n;
	for(int i = 0;i<n;i++){
		cin >> p;
		if(strstr(s,p))
			cout << strstr(s,p) << endl;
		else
			cout << "Not Found" << endl;
	}
	return 0;
}
方法三:按照題目要求乖乖來,使用KMP演算法,不要用暴力BF哦(資料大肯定會超時的)
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
using namespace std;

int xnext[100001];

void get_next(string s){
	int i,j;
	i = 0;//后綴
	j = -1;//前綴
	xnext[0] = -1;
	while(i<s.length()){
		if(j==-1||s[i]==s[j]){
			i++;
			j++;
			xnext[i] = j;
		}
		else
			j = xnext[j];
	} 
}

int get_index(string s1,string s2){
	int i = 0;
	int j = 0;
	get_next(s2);
	while(i<s1.length()){
		if(j==-1||s1[i]==s2[j]){
			i++;
			j++;
		}
		else
			j = xnext[j];
		if(j==s2.length())
			return i-s2.length();
	}
	return -1;
}

int main(){
	string s,p;
	int n;
	cin >> s;
	cin >> n;
	for(int i = 0;i<n;i++){
		cin >> p;
		int res = get_index(s,p);
		if(res==-1)
			cout << "Not Found" << endl;
		else
			cout << s.substr(res) << endl;
	}
	return 0;
} 

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