Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
Тип файла:
ppt / pptx (powerpoint)
Всего слайдов:
14 слайдов
Для класса:
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
Размер файла:
127.51 kB
Просмотров:
52
Скачиваний:
0
Автор:
неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд![Лекция Поиск](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img0.jpg)
Содержание слайда: Лекция 7
Поиск
№2 слайд![Задача поиска Объекты в общем](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img1.jpg)
Содержание слайда: Задача поиска
Объекты в общем случае будем рассматривать как записи произвольной природы, однако имеющие в своей структуре один и тот же ключ — поле, содержащее значение, которое сравнивается в процессе поиска с искомым ключом. В более общем случае ключ можно рассматривать как числовую функцию, которая строит значение ключа на основании сколь угодно сложного анализа всех данных, представленных в записи.
Далее при рассмотрении методов поиска и сортировки мы для простоты будем отождествлять записи с их ключами.
Следующие описания структур данных будут использоваться в дальнейших алгоритмах:
№3 слайд![Последовательный поиск](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img2.jpg)
Содержание слайда: Последовательный поиск
Начинаем просмотр с первого элемента массива, продвигаясь дальше до тех пор, пока не будет найден нужный элемент или пока не будут просмотрены все элементы массива.
int seek_linear(key x, key a[], int N)
{
int i=0;
while ((i<N) && (a[i] != x))
i++;
if (i<N)
return i; /* элемент найден */
еlse
return -1; /* элемент не найден */
}
№4 слайд![Бинарный поиск в массиве](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img3.jpg)
Содержание слайда: Бинарный поиск в массиве
Условие применения:
массив должен быть отсортированным.
Идея:
массив на каждом шаге делится пополам и выбирается та его часть, в которой должен находиться искомый элемент.
№5 слайд![Бинарный поиск - программа](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img4.jpg)
Содержание слайда: Бинарный поиск - программа
int seek_binary(key x, key a[], int N)
{
int left = O;
int right= N-l;
int middle;
do
{
middle=(left+right)/2;
if (x == a[middle])
return middle;
else
if(a[middle]< x)
left = middle + l;
else right = middle - l;
}
while (left <= right);
return -1;
}
Максимальное число сравнений равно log2N .
№6 слайд![Прямой поиск подстроки Пусть](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img5.jpg)
Содержание слайда: Прямой поиск подстроки
Пусть заданы строка s из N элементов и строка q из М элементов,
где 0 < М N.
Требуется определить, содержит ли строка s подстроку q, и в случае положительного результата выдать позицию k, с которой начинается вхождение q в s.
q[0] = s[k], q[1] = s[k+1], ..., q[M − 1] = s[k + M − 1].
Будем называть строку q шаблоном поиска.
Задача прямого поиска заключается в поиске индекса k, указывающего на первое с начала строки s совпадение с шаблоном q.
№7 слайд![Прямой поиск подстроки -](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img6.jpg)
Содержание слайда: Прямой поиск подстроки - алгоритм
Вход: Строка s длины N и строка q длины M, где 0 < М N.
Шаг 1. Шаблон q «накладывается» на строку s начиная с первого символа строки.
k = 0; // номер символа строки, соответствующий
// первому символу шаблона
Шаг 2. i = 0;
Выполняется последовательное сравнение соответствующих символов, начиная от первого символа шаблона.
Если до i-й позиции шаблона соответствующие символы строки совпали,
a q[i] s[k + i], и i < M, то надо «сдвинуть» шаблон, т. е. «наложить» его на строку, начиная со следующего символа строки:
k = k + 1;
Шаг 3. Если k < N – М + 1, и i < M то перейти на Шаг 2.
Выход: Если q[1 .. М] = s[k .. k+M – 1], то выдать k,
иначе выдать сообщение, что подстрока не найдена.
Данный алгоритм реализуется с помощью двух вложенных циклов и в худшем случае требуется произвести (N - М) М сравнений.
№8 слайд![Прямой поиск подстроки -](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img7.jpg)
Содержание слайда: Прямой поиск подстроки - программа
int seek_substring_A (char s[], char q[])
{
int i, j, k, N, M;
N = strlen(s);
M = strlen(q);
k = -1;
do {
k++; /* k - смещение шаблона по строке */
j = 0; /* j - смещение по шаблону; */
while ((j<M) && s[k+j]==q[j]))
j++;
if (j == M)
return k; /* шаблон найден */
}
while (k < N - M );
return -1; /* шаблон не найден */
}
№9 слайд![Алгоритм Бойера Мура поиска](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img8.jpg)
Содержание слайда: Алгоритм Бойера—Мура поиска подстроки в строке
Данный алгоритм ведет сравнение символов из строки и шаблона, начиная с q[М – 1] и с s[i + М – 1] элементов в обратном порядке.
В нем используется дополнительная таблица сдвигов d.
Для каждого символа x из алфавита (кроме последнего в шаблоне)
d[x] есть расстояние от самого правого вхождения х в шаблоне до последнего символа шаблона. Для последнего символа в шаблоне d[x] равно расстоянию от предпоследнего вхождения х до последнего или М, если предпоследнего вхождения нет.
№10 слайд![Пример построения таблицы](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img9.jpg)
Содержание слайда: Пример построения таблицы сдвигов
Для шаблона “аbсаbеаbсе” (М = 10)
d['a'] = 3,
d['b'] = 2,
d['c'] = 1,
d['e'] = 4
и для всех символов х алфавита, не входящих в шаблон,
d[x] = 10.
№11 слайд![Алгоритм Бойера-Мура -](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img10.jpg)
Содержание слайда: Алгоритм Бойера-Мура - описание
Будем последовательно сравнивать шаблон q с подстроками
s[i – М + 1..i] (в начале i = М).
Введем два рабочих индекса: j = М, М – 1, ... , 1 — пробегающий символы шаблона, k = i, ... ,i – M+1 — пробегающий подстроку.
Оба индекса синхронно уменьшаются на каждом шаге.
Если все символы q совпадают с подстрокой (т. е. j доходит до 0), то шаблон q считается найденным в s с позиции k (k = i – M+1).
Если q[j]s[k] и k = i, т. е. расхождение случилось сразу же, в последних позициях, то q можно сдвинуть вправо так, чтобы последнее вхождение символа s[i] в q совместилось с s[i].
Если q[j] s[k] и k < i. т. е. последние символы совпали, то q сдвинется так, чтобы предпоследнее вхождение s[i] в q совместилось с s[i].
В обоих случаях величина сдвига равна d[s[i]], по построению.
В частности, если s[i] вообще не встречается в q, то смещение происходит сразу на полную длину шаблона М.
№12 слайд![Реализация алгоритма](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img11.jpg)
Содержание слайда: Реализация алгоритма Бойера-Мура на си
int seek_substring_BM(unsigned char s[], unsigned char q[])
{ int d[256];
int i, j, k, N, M;
N = strlen(s);
M = strlen(q);
/* построение d */
for (i=0; i<256; i++)
d[i]=M; /* изначально М во всех позициях */
for (i=0; i<M-1; i++) /* M – i - 1 - расстояние до конца d */
d[(unsigned char)q[i]]= M-i-1;/* кроме последнего символа*/
/* поиск */
i= M-l;
do {
j = M-l; /* сравнение строки и шаблона */
k = i; /* j – по шаблону, k – по строке */
while ((j >= 0) && (q[j] == s[k])) {
k--; j--;
}
if (j < 0) return k+1; /* шаблон просмотрен полностью */
i+=d[(unsigned)s[i]];/*сдвиг на расстояние d[s[i]]вправо*/
} while (i < N);
return -1;
}
№13 слайд![Пример работы алгоритма](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img12.jpg)
Содержание слайда: Пример работы алгоритма Бойера - Мура
а friend in need is a friend indeed
№14 слайд![Исследование сложности](/documents_6/bd0b681a8be281f6d03498c2cd4e5e25/img13.jpg)
Содержание слайда: Исследование сложности алгоритма
Бойера-Мура
Определение длин исходных строк выполняется в Си поиском заключительного нулевого символа и требует, таким образом, времени N + М.
Для построения таблицы d необходимо занести значение М во все позиции таблицы и выполнить один проход по всем элементам шаблона q, т. е. таблица строится за время (256 + М).
Считаем, что М намного меньше N. Как правило, данный алгоритм требует значительно меньше N сравнений. В благоприятных обстоятельствах, а именно если последний символ шаблона всегда попадает на несовпадающий символ текста, максимальное число сравнении символов есть N/M.