CCF系列之字符串匹配(201409-3)

本文介绍了一种字符串匹配问题的解决方法,包括两种不同的Java实现及一种C++实现。该问题涉及在一个或多行文本中查找特定字符串出现的位置,并考虑了大小写敏感性的需求。

试题编号:201409-3
试题名称:字符串匹配
时间限制: 1.0s
内存限制: 256.0MB

问题描述
  给出一个字符串和多行文字,在这些文字中找到字符串出现的那些行。你的程序还需支持大小写敏感选项:当选项打开时,表示同一个字母的大写和小写看作不同的字符;当选项关闭时,表示同一个字母的大写和小写看作相同的字符。
输入格式
  输入的第一行包含一个字符串S,由大小写英文字母组成。
  第二行包含一个数字,表示大小写敏感的选项,当数字为0时表示大小写不敏感,当数字为1时表示大小写敏感。
  第三行包含一个整数n,表示给出的文字的行数。
  接下来n行,每行包含一个字符串,字符串由大小写英文字母组成,不含空格和其他字符。
输出格式
  输出多行,每行包含一个字符串,按出现的顺序依次给出那些包含了字符串S的行。
样例输入
Hello
1
5
HelloWorld
HiHiHelloHiHi
GrepIsAGreatTool
HELLO
HELLOisNOTHello
样例输出
HelloWorld
HiHiHelloHiHi
HELLOisNOTHello
样例说明
  在上面的样例中,第四个字符串虽然也是Hello,但是大小写不正确。如果将输入的第二行改为0,则第四个字符串应该输出。
评测用例规模与约定
  1<=n<=100,每个字符串的长度不超过100。
 
 
解题思路:
 
实现代码(java):
  
 1 package ccf_test2014_09;
 2 
 3 import java.util.Scanner;
 4 public class StringPiPei {
 5 
 6     public static void main(String[] args) {
 7         
 8         Scanner input = new Scanner(System.in);
 9         
10         String s = input.nextLine().trim();
11         
12         boolean flag = (input.nextInt()==1);
13         
14         input.nextLine();
15         
16         int num = input.nextInt();
17         
18         String [] strings = new String[num];
19         
20         String [] outStrings = new String[num];
21         
22         int total = 0;
23         
24         input.nextLine();
25         
26         for(int i = 0; i < num; i++){
27             
28             strings[i] = input.nextLine().trim();    
29     
30         }
31     
32         for(int i = 0; i < num; i++){
33             
34             int length = strings[i].length();
35             
36             for(int j = 0; length-j>=s.length();j++){
37                 
38                 String newString = strings[i].substring(j, j+s.length());
39                     
40                 if(flag && newString.equals(s)){                    
41                         
42                         outStrings[total++] = strings[i];
43                         
44                         break;
45             
46                 }    
47                 if(!flag && newString.compareToIgnoreCase(s)== 0){
48                         
49                         outStrings[total++] = strings[i];
50                         
51                         break;    
52                 }
53             }
54     
55         }
56         for(int i = 0; i < total; i++){
57             
58             System.out.println(outStrings[i]);
59         }
60         
61     }
62 
63 }
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运行结果:

  

 实现代码2(java)

  

 1 import java.util.Scanner;
 2 import java.util.regex.Matcher;
 3 import java.util.regex.Pattern;
 4 
 5 public class Main {
 6     public static void main(String[] args) {
 7         Scanner sc=new Scanner(System.in);
 8         String str=sc.next();
 9         int flag=sc.nextInt();
10         int n=sc.nextInt();
11         String[] array=new String[n];
12         for (int i = 0; i < n; i++) {
13             array[i]=sc.next();
14         }
15         for (int i = 0; i < n; i++) {
16             Pattern p;
17             if (flag==0) {
18                 p=Pattern.compile(str,Pattern.CASE_INSENSITIVE);
19             }else{
20                 p=Pattern.compile(str);
21             }
22             
23             Matcher m=p.matcher(array[i]);
24             if (m.find()) {
25                 System.out.println(array[i]);
26             }
27         }
28         
29     }
30 
31 }
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运行结果:

  

实现代码(c++):

  

 1 #include<bits/stdc++.h>
 2 #include<algorithm>
 3 #include<iostream>
 4 #include <iostream>
 5 #include <algorithm>
 6 #include <vector>
 7 #include <functional>
 8 #include <cctype>
 9 using namespace std;
10 string s1,s2;
11 int n;
12 void solve(string &s)
13 {
14     int l=s.size();
15     for(int i=0;i<l;i++)
16     {
17         if(s[i]>='A'&&s[i]<='Z') s[i]=s[i]-'A'+'a';
18     }
19 }
20 int main()
21 {
22   // freopen("in.txt","r",stdin);
23     int flag;
24     while(cin>>s1){
25         scanf("%d",&flag);
26         if(flag){
27              scanf("%d",&n);
28              for(int i=0;i<n;i++)
29              {
30                  cin>>s2;
31                  if(s2.find(s1)!= s2.npos) cout<<s2<<endl;
32              }
33         }
34         else{
35             solve(s1);
36             scanf("%d",&n);
37              for(int i=0;i<n;i++)
38              {
39                  cin>>s2;
40                   string s3=s2;
41                  solve(s2);
42 
43                  if(s2.find(s1) != s2.npos) cout<<s3<<endl;
44              }
45         }
46     }
47     return 0;
48 }
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运行结果:

  

### 字符串变换 CSP 算法实现与题目解析 #### 背景介绍 字符串变换问题是计算机科学领域中的经典问题之一,在 CCF-CSP 认证考试中也多次出现。这类问题通常涉及给定一组规则,通过这些规则将一个初始字符串逐步转换为目标字符串。其核心在于如何高效地处理大量可能的变换路径。 #### 输入输出描述 输入数据一般由多组测试样例组成,其中每一组包含两个部分: 1. **规则集合**:一系列形如 \(A_i, B_i\) 的替换规则[^2],表示可以将子串 \(A_i\) 替换为 \(B_i\) 或反之。 2. **目标字符串**:需要判断能否从起始字符串经过若干次合法操作得到该目标字符串。 对于此类问题,输出通常是布尔值或者具体的最少步数来完成指定转化过程的结果说明。 #### 时间复杂度考量 当面对大规模的数据集时,朴素方法可能会导致超时现象发生。例如,按照常规思维逐一遍历所有可能性,则整体算法的时间消耗将达到 \(O(n \times m \times k)\)[^4]级别,这里 n 表示单条记录长度上限;m 是总字符数量级;而 k 则代表允许的最大迭代次数。因此为了提高效率,应该着重考虑降低关于参数 k 方面的影响因子。 #### 解决方案概述 一种有效的策略是采用广度优先搜索 (BFS) 技术配合哈希表存储中间状态信息以避免重复计算。具体步骤如下: - 初始化队列并将源字符串加入; - 使用 set 数据结构保存已经访问过的节点防止循环依赖; - 每轮扩展当前层的所有候选项直到找到匹配项为止或穷尽全部候选者仍无果告终。 以下是基于 Python 实现的一个简化版本代码片段展示上述逻辑流程: ```python from collections import deque def can_transform(start_word, target_word, rules): rule_set = {a: b for a, b in rules} # 构建映射关系字典 visited = set() # 创建用于跟踪已探索状态的集合 queue = deque([start_word]) # 定义双端队列并压入起点单词 while queue: current = queue.popleft() if current == target_word: # 如果发现目标词则返回True return True if current not in visited: # 只对未见过的状态继续展开 visited.add(current) for key in rule_set.keys(): index = current.find(key) while index != -1: # 对于每一个能应用的位置都尝试一次变化 next_state = current[:index] + rule_set[key] + current[index+len(key):] if next_state not in visited: queue.append(next_state) index = current.find(key, index+1) return False # 若遍历结束仍未命中即失败 ``` 此函数接受三个参数分别是原始词语`start_word`, 终极追求的目标形式 `target_word` 和定义好的置换法则列表 `rules`. #### 结论总结 综上所述,针对CSP竞赛里的字符串变型类考题,我们推荐运用 BFS 加速寻找解决方案的同时辅之以适当剪枝措施减少不必要的运算开销。这种方法不仅能够满足基本功能需求而且具备较好的性能表现适配实际应用场景下的各种挑战情境。
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