(1) 实现模式匹配算法BF算法,自己设计不同规模的测试样例,分别进行匹配成功与失败的测试; (2)将稀疏矩阵按照三元组法存储,并在此基础上求其转置矩阵(使用两种方式实现)。 (3)使用合适的方式分析两项实验的时间复杂度。 用C语言利用菜单函数实现上面要求
时间: 2024-11-13 20:26:09 浏览: 41
(1) Boyer-Moore字符串搜索算法(也称为BF算法)是一种用于查找文本串中特定模式的高效算法。它的核心思想是在遇到不匹配字符时,不是回溯整个字符串,而是从模式的末尾开始调整位置。首先,你需要定义几个关键部分的变量,如坏字符规则、好后缀规则等。然后,你可以创建一个简单的C程序,例如:
```c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void boyer_moore(char *text, char *pattern) {
int n = strlen(text);
int m = strlen(pattern);
int bad_chars[256] = {0}; // 初始化坏字符数组
for (int i = 0; i < m - 1; i++) {
bad_chars[pattern[i]] = m - i - 1;
}
int pattern_index = m - 1, text_index = n - 1;
while (text_index >= 0 && pattern_index >= 0) {
if (text[text_index] == pattern[pattern_index]) {
text_index--;
pattern_index--;
} else {
int skip = bad_chars[(int)text[text_index]];
if (skip > pattern_index) {
text_index -= skip + 1;
} else {
text_index--;
}
}
}
if (pattern_index == -1) {
printf("Pattern found at index %d\n", text_index + 1);
} else {
printf("Pattern not found\n");
}
}
// 测试样例
int main() {
const char *test_cases[] = {"ababc", "abaxc", "abacx"};
const size_t test_case_count = sizeof(test_cases) / sizeof(test_cases[0]);
for (size_t i = 0; i < test_case_count; i++) {
printf("Testing with case %s...\n", test_cases[i]);
boyer_moore(test_cases[i], "abc");
}
return 0;
}
```
记得运行这个程序并观察结果,包括成功的匹配(如"ababc")和失败的匹配(如"abaxc")。
(2) 稀疏矩阵通常使用三元组法(也称压缩存储法)存储,其中包含行索引、列索引和值。转置矩阵的实现可以分为两种:直接遍历原矩阵和利用映射数据结构。一种简单的方式是通过两层循环交换行和列:
```c
typedef struct SparseMatrixEntry {
int row, col, value;
} SparseMatrixEntry;
SparseMatrix transposed(SparseMatrix matrix) {
int rows = matrix.entries.size();
int cols = matrix.values.size() / rows;
SparseMatrix transposed = malloc(sizeof(SparseMatrix));
transposed.rows = cols;
transposed.cols = rows;
transposed.entries.resize(cols);
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++) {
transposed.entries[j].row = i;
transposed.entries[j].col = matrix.entries[i * cols + j].col;
transposed.entries[j].value = matrix.entries[i * cols + j].value;
}
}
return transposed;
}
// 示例使用
SparseMatrix sparse_matrix = ...; // 假设已经初始化好的稀疏矩阵
SparseMatrix transposed_sparse = transposed(sparse_matrix);
// 时间复杂度分析:O(M*N),M是原矩阵的非零元素数,N是转置后的列数(假设矩阵是对称的)
```
(3) 第一个实验(BF算法)时间复杂度分析通常是O(n + m),n是文本长度,m是模式长度;第二个实验(稀疏矩阵转置)在对称的情况下是O(MN),M是行数也是列数,N是非零元素总数。实际时间会受稀疏程度影响。
阅读全文