數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實踐系列

題目1：學(xué)生成績檔案管理系統(tǒng)（實驗準(zhǔn)備）

題目2：隱式圖的搜索問題（A*算法解決八數(shù)碼）

題目3：文本文件單詞的檢索與計數(shù)（實驗準(zhǔn)備）

文章目錄

• 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實踐系列
• • 題目1：學(xué)生成績檔案管理系統(tǒng)（實驗準(zhǔn)備）
  • 題目2：隱式圖的搜索問題（A*算法解決八數(shù)碼）
  • 題目3：文本文件單詞的檢索與計數(shù)（實驗準(zhǔn)備）
• 聲明
• • 實驗任務(wù)
  • 實驗要求
  • 所需知識
• 導(dǎo)出所需知識
• • API對文本文件的讀取
  • KMP算法的詳解
• NEXT數(shù)組具體過程
• • 1號位（注意，以下講解中，指針是不移動的，只有字符串在移動）
  • 2號位
  • 3號位
  • 4號位
  • 5號位
  • 6號位
  • 總結(jié)：
• 實現(xiàn)代碼

聲明

實驗任務(wù)

• 建立一個文本文件，統(tǒng)計給定單詞在文本文件中出現(xiàn)的總次數(shù)及位置；

實驗要求

• 文本文件中每個單詞不包含空格且不跨行，單詞由字符序列構(gòu)成且區(qū)分大小寫，統(tǒng)計給定單詞在文本文件中出現(xiàn)的總次數(shù)，檢索輸出的某個單詞出現(xiàn)在文本中的行號、在該行中出現(xiàn)的位置
• 設(shè)計數(shù)據(jù)量大的文本，進(jìn)行子串的查詢處理，分析算法運行的時間效率，對所有輸出的匹配位置結(jié)果進(jìn)行驗證，以證明算法設(shè)計和實現(xiàn)的正確性。
• 用樸素模式匹配算法或KMP算法實現(xiàn)字符串定位；
• 可正確讀取，保存文本；

所需知識

IO流文件讀取（或者API對文本文件的讀取也行），外加KMP算法的實現(xiàn)

導(dǎo)出所需知識

API對文本文件的讀取

一個ReadFileAPI即可解決，至于它的詳細(xì)用法，我已在核心編程模塊中用過，并且做下筆記，如下超鏈接：
ReadFile API的介紹外加實際操作

KMP算法的詳解

這個算法我也已經(jīng)在博客中進(jìn)行實際的講述并且記錄（畢竟KMP算法還是得分情況，種類挺多的，得需要幾萬字講述，這里就不一一講述）：
徹底理解KMP，其實最主要的也就是理解NEXT數(shù)組，只要找到前綴后綴最長公共元素長度，然后構(gòu)成NEXT數(shù)組，緊接著就是利用NEXT數(shù)組來進(jìn)行相應(yīng)跳轉(zhuǎn)比較即可

NEXT數(shù)組具體過程

直接移動模式串，使得公共前后綴的前綴直接移動到了后綴所在的位置

再求next數(shù)組時只需要看模式串即可，模式串中對應(yīng)的位置與主串不匹配時，找出對應(yīng)位置之前的串中的公共前后綴（找最長的公共前后綴，且要小于對應(yīng)位置之前的串長度），然后往前移動前后串。（一般我們的字符串都存在一個字符數(shù)組中，數(shù)組在內(nèi)存中是不可能移動的，所以移動這說法只是一個形象化過程，要把它轉(zhuǎn)化為下面這種處理方式）

1號位（注意，以下講解中，指針是不移動的，只有字符串在移動）

假設(shè)模式串存在一個以下標(biāo)為1開始的數(shù)組中，而且假設(shè)這個字符串會與任何一個字符串去比較（進(jìn)行KMP算法），那么任何一個位置都可能不匹配，如下圖

那么接下來只需要把模式串前移一位，（也就是說把模式串中1號下標(biāo)的字符與主串下一個下標(biāo)的字符進(jìn)行比較）

處理方法：1號位與主串下一位比較

2號位

假如2號位不匹配呢？如下圖

提醒：主串中第一個是A，打錯了
那么接下來該怎么移動呢？這里的公共前后綴為0，所以的話，只需要進(jìn)行如下操作（移動后，指針左邊的長度就是公共前后綴的長度）
處理方法：1號位與主串當(dāng)前位置比較

3號位

那么這下直接看模式串嘍，最長公共前后綴為0，所以處理方法和2號位一樣哦
處理方法：1號位與主串當(dāng)前位置比較

4號位

最長公共前后綴為1，

也就是要如下移動操作

處理方法：2號位與主串當(dāng)前位置比較

5號位

最長公共前后綴為2，

也就是要如下移動操作

6號位

最長公共前后綴為2，

也就是要如下移動操作

也就是4號位于當(dāng)前主串進(jìn)行比較（總結(jié)：每次開始比較的編號=最大公共前后綴長度+1）

總結(jié)：

每次開始比較的編號=最大公共前后綴長度+1（除了第一句話，也就是0）

轉(zhuǎn)化為數(shù)組之后，如下：

然后放在一個數(shù)組中，

實現(xiàn)代碼

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<stdio.h> #include<string.h> #include<Windows.h> #define BUF_SIZE 256 typedef struct seqstring {char string[100];int length; }seqstring;void getnext(seqstring p, int next[]) {int i, j;i = 0;//指向字符串每個字符的下標(biāo)j = -1;next[i] = j;//next[0]放上-1 while (i < p.length) {//沒有到達(dá)結(jié)尾的話 if (j == -1 || p.string[i] == p.string[j]) {//如果是第一個字符或遇到相同的字符next[++i] = ++j;}else {j = next[j];}}for (i = 0;i < p.length;i++) {//輸出next[]值 printf("%d ", next[i]);} }int kmp(seqstring t, seqstring p, int next[]) {int i, j;i = j = 0;while (i < t.length && j < p.length) {if (j == -1 || t.string[i] == p.string[j]) {i++;j++;}else {j = next[j];}}if (j == p.length) return i - p.length;else return -1; } int main() {seqstring t, p;int next[50];DWORD nIn;char buffer[BUF_SIZE] = "";HANDLE handle = CreateFile("test.txt",GENERIC_READ,FILE_SHARE_READ,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);if (handle == INVALID_HANDLE_VALUE) {printf("%d", GetLastError());return -1;}ReadFile(handle, buffer, BUF_SIZE, &nIn, NULL) ;strcpy(t.string, buffer);printf("%s\n", t.string);t.length = strlen(t.string);printf("please input string p:");scanf("%s", p.string);printf("%s\n", p.string);p.length = strlen(p.string);printf("next:");getnext(p, next);printf("\n%d\n", kmp(t, p, next)); }

基本功能實現(xiàn)了，接下來也就差點添油加醋嘍，隨便改改就行了

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的题目3：文本文件单词的检索与计数（实验准备）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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