数据结构---病毒检测和计数字符频度

目录

• 案例分析与实现
  • • 病毒感染检测
      • 算法步骤
      • 算法实现
    • 统计不同字符出现的频度

案例分析与实现

病毒感染检测

分析：检测病毒DNA序列是否在患者DNA序列里出现过，实际上就是字符串的模式匹配问题，这里假设病毒 DNA 序列的长度是 m, 因为病毒 DNA 序列是环状的 ，所以将病毒的DNA连续存储2次（为了线性取得长度为m的模式串），在调用匹配算法时需要循环操作m次（这里可以看作长度为m的病毒DNA中每一个都作为一次序列的开头，这样就有m种），匹配成功就终止循环。

算法步骤

• 从文件中读取待检测的任务数 num。

• 依次检测每对病毒DNA和人的DNA是否匹配，循环 num次，执行以下操作：

  1. 从文件中分别读取一对病毒DNA序列和人的DNA序列；
  2. 设置一个标志性变量flag, 用来标识是否匹配成功，初始为0, 表示未匹配；
  3. 病毒DNA序列的长度是 m, 将存储病毒DNA序列的字符串长度扩大为 2m, 将病毒DNA序列连续存储两次；

• 循环m次，重复执行以下操作：

  1. 依次取得每个长度为m的病毒DNA环状字符串；
  2. 将此字符串作为模式串，将人的DNA序列作为主串， 调用BF算法进行模式匹配，将匹配结果返回赋值给flag;
  3. 若flag非0, 表示匹配成功， 中止循环，表明该人感染了对应的病毒。

• 退出循环时， 判断flag的值，若flag非0, 输出 "YES" , 否则，输出 "NO"。

算法实现

void Virus_detection()
{
	int num, m, flag, i, j; 
	
	SString Virus, Person, temp,Vir;
	ifstream inFile("病毒感染检测输入数据.txt");
	ofstream outFile("病毒感染检测输出结果.txt");
	inFile >> num;//读取待检测的任务数
	while (num--) //依次检测每对病毒DNA和人的DNA是否匹配
	{
		inFile >> Virus.ch + 1;//读取病毒DNA序列
		inFile >> Person.ch + 1;//读取人的DNA序列
		Vir=Virus;//将病毒的DNA暂时存在Vir中，以备输出
		Virus.length = strlen(Virus.ch) - 1;
		Person.length = strlen(Person.ch) - 1;
		flag = 0;//用来标识是否匹配，初始为0，匹配后为非0
		m = Virus.length;
		for (i = m + 1, j = 1; j <= m; j++)//因病毒为环状，故将病毒的长度扩大2倍
		Virus.ch[i++] = Virus.ch[j];//即可线性取到所有长度为Virus.len的字符串
		Virus.ch[2 * m + 1] = '\0';//添加结束符号
		for (i = 0; i < m; i++)
		{
			for (j = 1; j <= m; j++) temp.ch[j] = Virus.ch[i + j];
			//取长为Virus.len的环形字符串
			//即Virus.ch[0]-- Virus.ch[Virus.len-1],
			//Virus.ch[1]-- Virus.ch[0], Virus.ch[2]-- Virus.ch[1]...
			temp.ch[m + 1] = '\0';		//添加结束符号
			temp.length = strlen(temp.ch) - 1;
			flag = Index_BF(Person, temp, 1);	//模式匹配
			if (flag) break;				//匹配即可退出循环
		}
		if (flag)
			outFile << Vir.ch+ 1 << "	" << Person.ch + 1 << "	" << "YES" << endl;
		else
			outFile << Vir.ch + 1 << "	" << Person.ch + 1 << "	" << "NO" << end;

统计不同字符出现的频度

分析：字母长度为26，数字符号有10个，所以可用一个长度为26的整型数组来分明存储字符和数字符号出现的次数，然后新建一个只读不可写的文件将结果存入。

算法实现

void count()
{
int times[36];
char ch;
int num;
for(int i=0;i<36;i++)
{
times[i]=0;//将计数次数的数组初始值均赋值为0
}
cout<<"请输入字符"<<endl;
cin>>ch;
	while(ch != '#')//'#'用于标志字符串的结束
	{
		if(ch >= '0' && ch <= '9')//times[0]~times[9]用于记录'0'~‘9’的频度
		{
			num = ch - '0';//数组下标和存储的值是一一对应的
			times[num]++;
		}
		else if(ch >= 'A' && ch <= 'Z')//times[10]~times[35]用于记录A到Z的频度
		{
			num = ch - 'A' + 10;//存字符的数组下标是从10开始的
			times[num]++;
		}
		else
		{
			cout<<"输入字符错误！"<<endl;
		}
		cin>>ch;
	}
	for(int j = 0; j < 36; j++)//输出输入字符串的频度值
	{
		cout<<times[j];
	}
}