3. 字符串采用带头结点的单链表存储(非紧凑格式),设计模式匹配算法Index(S, T)。要求: ⑴声明与存储结构相关的类型; ⑵用C/C++语言描述解决问题的算法。
时间: 2024-10-11 18:08:00 浏览: 40
⑴ 在这种情况下,我们需要定义一个字符节点类型,每个节点包含一个字符和指向下一个节点的指针。另外,还需要一个链表头节点,它不存储字符,仅用于链接各个节点。这里是一个简单的链表节点定义示例:
```c++
struct ListNode {
char data;
ListNode* next;
};
```
⑵ 算法的设计思路是使用KMP(Knuth-Morris-Pratt)算法或Rabin-Karp算法,它们都是高效的字符串搜索算法,能够避免无效的回溯。这里我们选择KMP算法,因为它对动态模式匹配非常有效。
```c++
void computePrefixFunction(const string& pattern) {
vector<int> prefix(pattern.size());
prefix[0] = -1;
for (int i = 1, j = -1; i < pattern.size(); ++i) {
while (j != -1 && pattern[i] != pattern[j + 1]) {
j = prefix[j];
}
if (pattern[i] == pattern[j + 1]) {
++j;
}
prefix[i] = j;
}
}
int indexHorspool(const string& text, const string& pattern) {
computePrefixFunction(pattern);
int text_index = 0;
int pattern_index = 0;
while (text_index < text.size() && pattern_index < pattern.size()) {
if (text[text_index] == pattern[pattern_index]) {
text_index++;
pattern_index++;
} else if (pattern_index > 0) {
pattern_index = prefix[pattern_index - 1];
} else {
text_index++;
}
}
if (pattern_index == pattern.size()) {
return text_index - pattern.size();
} else {
return -1; // 没有找到匹配
}
}
```
`computePrefixFunction` 函数计算了模式串的前缀函数,`indexHorspool` 函数则是实际的搜索过程,它使用前缀函数加速比较。
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