前言
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本系列文章所提供的算法均在以下环境下编译通过。
【算法编译环境】Federa 8,linux 2.6.35.6-45.fc14.i686
【处理器】 Intel(R) Core(TM)2 Quad CPU Q9400 @ 2.66GHz
【内存】 2025272 kB
如果有问题或者纰漏或者有好的建议更或者有更好的算法,请不吝赐教。
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正文
在面试当中,字符串匹配的题目也是数见不鲜。当然今天写的并不是KMP等一些经典字符串匹配算法。因为这些经典算法在一些博客和网页中已经讲解的很详细,而且配有插图,这里就不多言语了。最近在细看微软面试100题,这是其中的两道题目。
第一道题:字符串匹配
【题目】实现一个挺高级的字符匹配算法:给一串很长字符串,要求找到符合要求的字符串
【例子】如目的串是123,则1******3***2 ,12*****3这些都要找出来。
【分析】前面也讲到了,字符串匹配题目数见不鲜,其中的技巧也很多。借助hash就是一种。什么意思呢?因为字符串都是ASCII编码,总共是挚友256种情况。于是我们可以定义一个hash_table【256】数组。那具体用这个hash数组做什么事情,我想不同的目的就有不同的用法。需要细细体会。那对于这道题我们如何设计算法呢?以下是文字算法过程:
第一步:遍历src字符串,并且hash_table相应的位置置1,表明该字符存在src中。
第二步:遍历dest字符串,对于每个字符,我们通过hash_table来判断是否存在,即是否为1,如果是,则存在。
第三步:如果判断所有字符都存在,说明匹配。返回之。
基于上面的文字思路基础上,我们写下如下的code:
#include <iostream>
#include <cstring>
bool string_match( const char * const src, const char * const dest )
{
int srcLen = strlen( src );
int destLen = strlen( dest );
int hash_table[256] = { 0 };
bool bMatch = true;
for( int i = 0; i < srcLen; i++ )
{
hash_table[ (int)src[i] ] = 1;
}
for( int i = 0; i < destLen; i++ )
{
// if hash_table doesn't contain string 2,
// set set bMatch as false.
if( 0 == hash_table[ (int)dest[i] ] )
{
bMatch = false;
}
}
return bMatch;
}
int main( int argc, char ** argv )
{
char src[] = "1**2**3******";
char dest[] = "123";
bool isMatch = string_match( src, dest );
if( isMatch )
{
std::cout << "match" << std::endl;
}
else
{
std::cout << "not match" << std::endl;
}
return 0;
}
第二道题:最短字符串匹配
【题目】就是给一个很长的字符串str 还有一个字符集比如{a,b,c} 找出str里包含{a,b,c}的最短子串。要求O(n)
【例子】字符集是a,b,c,字符串是abdcaabcx,则最短子串为abc
【分析】这道题依然是字符串匹配,但此题是求最短字符串。技巧依然是借助上面的hash _table。那此题我们如何分析呢?首先看到最短两个字,我们会想到什么呢?对!就是先设置一个最小值min,然后每一次处理得到一个值value,如果value比min小,则将min替换成value。就是这种方法。好了,这道题与上面有一个不一样的地方,就是对谁先初始化hash_table。我用红色字标出。且看下面文字算法描述:
第一步:遍历dest字符串,并且hash_table相应的位置置1,表明该字符存在dest中。
第二步:遍历src字符串,如果当前字符在dest中,即hash_table相应的值为1,我们每判断一次都做sum++操作,如果sum值等于dest长度,说明一次匹配成功。假设该字串位于front和rear之间。求出其长度,再跟最小长度min对比。如果比min还小,则替换掉min。
第三步:将front到end之间的字符串复制到结果中,返回之。
基于上面的文字思路基础上,我们写下如下的code,如果上面文字们描述不清楚,请结合下面代码理解就清楚了。算法本身很简单。
#include <iostream>
#include <cstring>
void string_min_match( const char * const src,
const char * const dest, char * result )
{
/* srcLen is the length of src string. */
int srcLen = strlen( src );
/* destLen is the length of dest string. */
int destLen = strlen( dest );
/* front point to start of result string. */
int front = 0;
/* rear point to end of result string. */
int index = 0;
/* because the strings is ascii, so we can
make a hash table of them and its length is 256.*/
int hash_table[256] = { 0 };
/* a counter. */
int sum = 0;
int totalLen = 0;
/* the minimun length of match string. */
int min = srcLen;
// init hash_table array.
for( int i = 0; i < destLen; i++ )
{
hash_table[ (int)dest[i] ] ++;
}
// handle every character in src string.
for( int i = 0; i < srcLen; i++ )
{
if( sum < destLen )
{
if( hash_table[ (int)src[i] ] == 1 )
{
sum ++;
}
if( sum == 1 )
{
index = i;
}
}
else if( sum == destLen )
{
totalLen = i - index;
if( totalLen < min )
{
min = totalLen;
front = index;
}
sum = 0;
totalLen = 0;
}
}
// copy the minimun string to result.
memcpy( result, &src[front], min );
}
int main( int argc, char ** argv )
{
char src[] = "abdcaabcx";
char dest[] = "abc";
char result[10] = { 0 };
string_min_match( src, dest, result );
std::cout << result << std::endl;
}
总结:
希望通过自己写这些算法,一来督促自己每天学习,二来可以锻炼自己的写文章的能力。三来可以将这些东西分享给大家。虽然微软都那么多题,然后各大网站的面试题五花八门,却没有人做过认真整理。这两道题都是字符串匹配。望对大家有所帮助。
作者:Alex
出处:http://blog.csdn.net/hellotime
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