数据结构第四章学习小结

Posted 2021-02-16 abigaillll

     第四章主要是串和数组的学习，之前对串和数组的应用仅限于对其单独处理，本章学习着重于对具体题目的实际操作，实践了串的模式匹配算法，对其有了更深入的了解，数组的应用拓展到了稀疏矩阵的存储的实现。

一．串

串的模式匹配

BF算法

首先未匹配到串尾时，将两个字符串一一匹配，可用C++自带的length()函数实现

while(i<=S.length()&&j<=T.length())

 

接下来就是匹配的过程

if(S[i]==T[j]){
        i++;j++;
        }//若匹配则继续比较下一位
else{
        pos++;
        i=pos;
        j=0;
        }//若不匹配则i回溯到之前比较的首位的下一位，j回溯到首位 

 

BF算法简单粗暴容易理解，但最坏情况下时间复杂度高，使用改进算法KMP算法j不必回溯，减少了时间复杂度。

 

二．数组：

数组是一种随机存取结构，使用数组存储的数据，可以通过其规律性，由下标计算其存储位置

C(i)= L（i=n）

C(i)=C(i+1)*b(i+1)

用二维数组可以表示一些特殊矩阵，如对称矩阵、三角矩阵、对角矩阵及稀疏矩阵，本章着重于实现用二维数组存储稀疏矩阵的方法。

稀疏矩阵

在稀疏矩阵中，我们要做的就是存储非0元素的信息，首先单独思考一个非0元素，我们要存储的是它的行号、列号、值，可以用一个三元组实现。

typedef struct{//定义一个三元组存放稀疏矩阵中非0元素的信息 
    int i;
    int j;
    int value;
}node;

 

再将眼光放远到整个矩阵中，我们要存储的信息的是矩阵的行数、列数、非0元素的个数和信息，于是我们在矩阵的类中嵌套进三元组类。

typedef struct{//存放矩阵信息 
    int m;//矩阵行数 
    int n;//矩阵列数 
    int N;//非0元素的个数 
    node a[500];//非0元素信息 
}Matrix;

接下来就是输入输出啦

三、AI核心代码

该题目的具体要求主要是：1.删除多余空格 2.大写转小写 3.I,me换成you  4.？换！ 5.can you换I can，了解具体要求后，我们就可以先开始写主函数形成大体解题框架，再通过具体函数的编写实现程序。

  解题过程中有几个比较重要的点：

1.     平时对字符扫描时一般用习惯for，但具体用for还是while还是要根据条件来判断，有规律逐个扫描用for，无规律用while。在该题中，我们需要有规律地逐个扫描字符，于是用for语句定位到第一个非空字符串。

for(i=0;s[i]!=‘‘&&s[i]==‘ ‘;i++); 

 

2.  在实现大写转小写时编写代码比较复杂，而像这样操作一般都会有函数可以直接调用，平时可以多积累一些函数需要用到时直接调用，如该题可以直接调用tolower函数程序会简洁许多

if(s[i]!=‘I‘){
      t[j]=tolower(s[i]);//大写转小写 
      ++j,++i;
      continue; 
          }
       else
       t[j++]=s[i++];

 

3.  题目中要求被转化的词是独立的，我们可以编写一个函数确保被转化的词的独立性，通过判断是否前后是否为分隔符来判断，而分隔符种类很多不能一一列举，于是我们可以往相反方向思考，除了字母和数字之外都是分隔符

bool independent(char ch){//判断是否为分隔符（除字母和数字） 
    ch=tolower(ch);
    if(ch>=‘0‘&&ch<=‘9‘||ch>=‘a‘&&ch<=‘z‘)
    return false;
    else
    return true;
}

 

分隔符问题要考虑溢出，当字符前面没有分隔符即i=0时该字符头部也是独立的

j==0||independent(t[j-1])

 

该语句可以解决这个问题，当||前面条件成立时不判断后面条件是否成立，直接判断为字符前无分隔符，头部独立。

再做相似题目时，先写出大体框架，再一步步完善未考虑到的溢出及边界问题

 

四、总结

KMP算法还是没能研究出来怎么写，希望之后能一点点消化它的思想。虽然写出了AI核心代码的题目，但大部分还是在老师带领下写的，希望之后能自主写出这样一段神奇有趣的代码。