安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)專升本串、數(shù)組和廣義表市公開課特等獎市賽課微課一等獎?wù)n件

可表示為：（a1,a2,……,an）線性結(jié)構(gòu)第2章線性表第3章棧和隊列第4章串、數(shù)組和廣義表

第1頁串比較，strcmp(chars1,chars2)串復(fù)制，strcpy(charto,charfrom)串連接，strcat(charto,charfrom)求串長，strlen(chars)

……調(diào)用標準庫函數(shù)#include<string.h>補充：C語言中慣用串運算第2頁第4章串、數(shù)組和廣義表4.1串4.2數(shù)組4.3廣義表

教學(xué)內(nèi)容第3頁1.掌握串存放方法，了解串兩種模式匹配算法；2.明確數(shù)組和廣義表這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點，掌握數(shù)組存放時地址計算方法，了解幾個特殊矩陣壓縮存放方法。

教學(xué)目標1.了解串存放方法，了解串兩種模式匹配算法，重點掌握BF算法。2.明確數(shù)組和廣義表這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點，掌握數(shù)組地址計算方法，了解幾個特殊矩陣壓縮存放方法。3.掌握廣義表定義、性質(zhì)及其GetHead和GetTail操作。第4頁4.1串串(String)----零個或多個字符組成有限序列串名串值串長n空串n=0第5頁a=‘BEI’,b=‘JING’

c=‘BEIJING’

d=‘BEIJING’子串字符位置主串子串位置串相等空格串第6頁數(shù)據(jù)對象:數(shù)據(jù)關(guān)系:基本操作:(1)

StrAssign(&T,chars)//串賦值(2)StrCompare(S,T)//串比較(3)StrLength(S)//求串長(4)Concat(&T,S1,S2)//串聯(lián)ADTString{串抽象數(shù)據(jù)類型第7頁(5)SubString(&Sub,S,pos,len)//求子串(6)StrCopy(&T,S)//串拷貝(7)StrEmpty(S)//串判空(8)ClearString(&S)//清空串(9)Index(S,T,pos)//子串位置(10)Replace(&S,T,V)//串替換(11)StrInsert(&S,pos,T)//子串插入(12)StrDelete(&S,pos,len)//子串刪除(13)DestroyString(&S)//串銷毀}ADTString(8)第8頁次序存放鏈式存放串存放結(jié)構(gòu)第9頁typedefstruct{char*ch;//若串非空,則按串長分配存放區(qū),//不然ch為NULLintlength;//串長度}HString;

次序存放表示第10頁鏈式存放表示第11頁#defineCHUNKSIZE80//可由用戶定義塊大小typedefstructChunk{charch[CHUNKSIZE];structChunk*next;}Chunk;typedefstruct{Chunk*head,*tail;//串頭指針和尾指針

intcurlen;//串當(dāng)前長度}LString;

鏈式存放表示第12頁可將多個字符存放在一個結(jié)點中，以克服其缺點優(yōu)點：操作方便缺點：存放密度較低實際分配存放位串值所占存放位存放密度=鏈式存放表示第13頁算法目標：BF算法（又稱古典、經(jīng)典、樸素、窮舉）KMP算法（特點：速度快）算法種類：確定主串中所含子串第一次出現(xiàn)位置（定位）即怎樣實現(xiàn)教材P72Index(S,T,pos)函數(shù)串模式匹配算法第14頁

S:ababcabcacbabT:abcijS:ababcabcacbab T:abcS:ababcabcacbabT:abci指針回溯BF算法設(shè)計思想第15頁將主串第pos個字符和模式第一個字符比較，若相等，繼續(xù)逐一比較后續(xù)字符；若不等，從主串下一字符起，重新與模式第一個字符比較。直到主串一個連續(xù)子串字符序列與模式相等。返回值為S中與T匹配子序列第一個字符序號，即匹配成功。不然，匹配失敗，返回值0BF算法設(shè)計思想Index(S,T,pos)第16頁intIndex(SstringS,SstringT,intpos){i=pos;j=1;while(i<=S[0]&&j<=T[0]){if(S[i]=T[j]){++i;++j;}else{i=i-j+2;j=1;}if(j>T[0])returni－T[0];elsereturn0;}BF算法描述（算法4.1）第17頁若n為主串長度，m為子串長度，最壞情況是BF算法時間復(fù)雜度主串前面n-m個位置都部分匹配到子串最終一位，即這n-m位各比較了m次最終m位也各比較了1次總次數(shù)為：(n-m)*m+m＝(n-m+1)*m若m<<n，則算法復(fù)雜度O(n*m)例：S=‘0000000001’，T=‘0001’，pos=1第18頁KMP（KnuthMorrisPratt）算法/~knuth/《計算機程序設(shè)計藝術(shù)第1卷基本算法》

98元《計算機程序設(shè)計藝術(shù)第2卷半數(shù)值算法》98元《計算機程序設(shè)計藝術(shù)第3卷排序與查找》98元第19頁利用已經(jīng)部分匹配結(jié)果而加緊模式串滑動速度？且主串S指針i無須回溯！可提速到O(n+m)！S=‘a(chǎn)babcabcacbab’T=‘a(chǎn)bcac’S=‘a(chǎn)b

abca

bcacbab’T=‘a(chǎn)bca

c’S=‘a(chǎn)b

abcabcacbab’T=‘a(chǎn)bcac’iiikk

a

b

aa

b

ckiiKMP算法設(shè)計思想（了解）第20頁串操作應(yīng)用舉例－－文本編輯文本可被看作一個字符串，稱為文本串頁則是文本串子串行又是頁子串。頁號起始行號頁表…………行號起始地址長度行表…………第21頁本節(jié)所討論數(shù)組與高級語言中數(shù)組區(qū)分：高級語言中數(shù)組是次序結(jié)構(gòu)；而本章數(shù)組既能夠是次序，也能夠是鏈式結(jié)構(gòu)，用戶可依據(jù)需要選擇。4.2數(shù)組第22頁數(shù)組抽象數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)對象:數(shù)據(jù)關(guān)系:ADTArray{第23頁基本操作:

(1)InitArray(&A,n,bound1,boundn)//結(jié)構(gòu)數(shù)組A(2)DestroyArray(&A)//銷毀數(shù)組A(3)Value(A,&e,index1,…,indexn)//取數(shù)組元素值

(4)Assign(A,&e,index1,…,indexn)//給數(shù)組元素賦值}ADTArray第24頁一維數(shù)組352749186054778341020123456789llllllllll

LOC(i)=LOC(i-1)+l=a+i*lLOC(i)=

LOC(i-1)+l=a+i*l,i>0

a,i=0

a+i*la第25頁二維數(shù)組第26頁以行序為主序C,PASCAL數(shù)組次序存放第27頁以列序為主序FORTRAN第28頁

a[n][m]設(shè)數(shù)組開始存放位置LOC(0,0)=a

LOC(j,k)=a+j*m+k二維數(shù)組行序優(yōu)先表示第29頁①②③三維數(shù)組按頁/行/列存放，頁優(yōu)先次序存放

第30頁a[m1][m2][m3]

各維元素個數(shù)為

m1,m2,m3

下標為i1,i2,i3數(shù)組元素存放位置：

LOC(i1,i2,i3)=a+

i1*m2*m3+i2*m3+i3前i1頁總元素個數(shù)第i1頁前i2行總元素個數(shù)第i2行前i3列元素個數(shù)三維數(shù)組第31頁

各維元素個數(shù)為

m1,m2,m3,…,mn

下標為i1,i2,i3,…,in

數(shù)組元素存放位置：

n維數(shù)組第32頁n維數(shù)組第33頁設(shè)有一個二維數(shù)組A[m][n]按行優(yōu)先次序存放，假設(shè)A[0][0]存放位置在644(10)，A[2][2]存放位置在676(10)，每個元素占一個空間，問A[3][3](10)存放在什么位置？腳注(10)表示用10進制表示。設(shè)數(shù)組元素A[i][j]存放在起始地址為Loc(i,j)存放單元中∵Loc(2,2)=Loc(0,0)+2*n+2=644+2*n+2=676.∴n=(676-2-644)/2=15∴Loc(3,3)=Loc(0,0)+3*15+3=644+45+3=692.練習(xí)第34頁設(shè)有二維數(shù)組A[10,20]，其每個元素占兩個字節(jié)，A[0][0]存放地址為100，若按行優(yōu)先次序存放，則元素A[6,6]存放地址為

，按列優(yōu)先次序存放，元素A[6,6]存放地址為

。練習(xí)352232(6*20+6)*2+100=352(6*10+6)*2+100=232第35頁1.什么是壓縮存放？若多個數(shù)據(jù)元素值都相同，則只分配一個元素值存放空間，且零元素不占存放空間。2.什么樣矩陣能夠壓縮？

一些特殊矩陣，如：對稱矩陣，對角矩陣，三角矩陣，稀疏矩陣等。3.什么叫稀疏矩陣？矩陣中非零元素個數(shù)較少（普通小于5%）特殊矩陣壓縮存放第36頁4.3廣義表

廣義表（列表）：n(0)個表元素組成有限序列，記作LS=(a0,a1,a2,…,an-1)

LS是表名，ai是表元素，它能夠是表(稱為子表)，能夠是數(shù)據(jù)元素(稱為原子)。

n為表長度。n=0廣義表為空表。第37頁線性表成份都是結(jié)構(gòu)上不可分單元素廣義表成份能夠是單元素，也能夠是有結(jié)構(gòu)表線性表是一個特殊廣義表廣義表不一定是線性表，也不一定是線性結(jié)構(gòu)廣義表與線性表區(qū)分？第38頁廣義表基本運算（1）求表頭GetHead(L)：非空廣義表第一個元素，能夠是一個單元素，也能夠是一個子表（2）求表尾GetTail(L)：非空廣義表除去表頭元素以外其它元素所組成表。表尾一定是一個表第39頁練習(xí)A=()

GetHead和GetTail均無定義A=(a,b)

GetHead(A)=aGetTail(A)=(b)

A=(a)

GetHead(A)=aGetTai