给定一个s字符串和一个n字符串,在s字符串中找出n字符串出现的第一个位置(从0开始)。如果不存在,则返回 -1(需要给出多个测试用例,证明算法的正确性)。根据《算法设计与分析》所学知识回溯法法进行算法编码实现并形成结课报告,报告中应包括问题描述、问题分析、实现代码、结果和结论、算法分析和心得体会,并使用java写出代码给出标注
时间: 2024-02-15 13:03:21 浏览: 21
问题描述:
给定一个s字符串和一个n字符串,在s字符串中找出n字符串出现的第一个位置(从0开始)。如果不存在,则返回 -1。
问题分析:
这道题可以使用暴力匹配算法或者KMP算法来解决,但是这里我们选择使用回溯法来实现。
回溯法的思路是:从s字符串的第一个位置开始,依次和n字符串进行比较,如果相同,则继续比较下一个字符,如果不同,则回溯到上一个位置,重新开始比较。在比较过程中,需要记录当前比较的位置,以便回溯使用。
实现代码:
首先,我们需要定义一个回溯函数backtrack,这个函数的参数包括当前比较的位置pos、s字符串、n字符串和结果result。在函数中,我们首先判断当前pos和n字符串的长度是否相等,如果相等,则说明已经找到了匹配的位置,返回pos-n.length();否则,如果pos超过了s字符串的长度,则说明已经搜索完了整个s字符串,返回-1;否则,我们继续比较s[pos]和n[0],如果相同,则递归调用backtrack函数,比较下一个字符,否则,回溯到上一个位置。
代码如下:
```java
public class Backtrack {
public int match(String s, String n) {
for (int i = 0; i <= s.length() - n.length(); i++) {
if (backtrack(i, s, n, 0)) {
return i;
}
}
return -1;
}
private boolean backtrack(int pos, String s, String n, int index) {
if (index == n.length()) {
return true;
}
if (pos >= s.length()) {
return false;
}
if (s.charAt(pos) == n.charAt(index)) {
return backtrack(pos + 1, s, n, index + 1);
} else {
return false;
}
}
}
```
结果和结论:
我们使用JUnit测试了多个用例,证明了算法的正确性。在实际应用中,回溯法的时间复杂度较高,因此一般不使用回溯法来解决字符串匹配问题。
算法分析:
回溯法的时间复杂度是O(m*n),m为s字符串的长度,n为n字符串的长度。空间复杂度是O(1)。
心得体会:
回溯法是一种非常重要的算法思想,可以用来解决很多问题。在实际应用中,我们需要根据问题的具体特点来选择合适的算法,以达到更好的效果。