字符串面试题系列之四：字符串匹配二

编译环境

   本系列文章所提供的算法均在以下环境下编译通过。

【算法编译环境】Federa 8，linux 2.6.35.6-45.fc14.i686
【处理器】 Intel(R) Core(TM)2 Quad CPU Q9400 @ 2.66GHz
【内存】 2025272 kB

前言

    这是字符串匹配的第二道题目。在前面一道题目中，是判断是否存在，那么在本题中则求最短字符串匹配。显然条件更为严格了。

    本系列文章均系笔者所写,难免有一些错误或者纰漏，如果小伙伴们有好的建议或者更好的算法，请不吝赐教。

正文

【题目】

   就是给一个很长的字符串str 还有一个字符集比如{a,b,c} 找出str里包含{a,b,c}的最短子串。要求O(n)。

【例子】

   字符集是a,b,c，字符串是abdcaabcx，则最短子串为abc。

【分析】

   这道题依然是字符串匹配，但此题是求最短字符串。技巧依然是借助上面的hash _table。那此题我们如何分析呢？首先看到最短两个字,我们会想到什么呢？对！就是先设置一个最小值min，然后每一次处理得到一个值value，如果value比min小，则将min替换成value。就是这种方法。好了，这道题与上面有一个不一样的地方，就是对谁先初始化hash_table。我用红色字标出。且看下面文字算法描述：

第一步：遍历dest字符串，并且hash_table相应的位置置1，表明该字符存在dest中;
第二步：遍历src字符串，如果当前字符在dest中，即hash_table相应的值为1，我们每判断一次都做sum++操作，如果sum值等于dest长度，说明一次匹配成功。假设该字串位于front和rear之间。求出其长度，再跟最小长度min对比。如果比min还小，则替换掉min;
第三步：将front到end之间的字符串复制到结果中，返回之。

【代码】

#include <iostream>
#include <cstring>

void string_min_match( const char * const src,
   const char * const dest, char * result )
{
   /* srcLen is the length of src string. */
   int srcLen = strlen( src );
   /* destLen is the length of dest string. */
   int destLen = strlen( dest );
   /* front point to start of result string. */
   int front = 0;
   /* rear point to end of result string. */
   int rear = destLen;
    /* because the strings is ascii, so we can
      make a hash table of them and its length is 256.*/
   int hash_table[256] = { 0 };
   /* a counter. */
   int sum = 0;
   /* the minimun length of match string. */
   int min = srcLen;

   // init hash_table array.
   for( int i = 0; i < destLen; i++ )
   {
      hash_table[ (int)dest[i] ] ++;
   }
   // handle every character in src string.
   for( int i = 0; i < srcLen; i++ )
   {
      if( sum < destLen )
      {
         if( hash_table[ (int)src[i] ] == 1 )
         {
            sum ++;
            rear ++;
         }
      }
      else
      {
         if( sum > min )
         {
            continue;
         }
         min = sum;
         rear = i;
         front = rear - min;
      }
   }
   // copy the minimun string to result.
   memcpy( result, &src[front], min );
}

int main( int argc, char ** argv )
{
   char src[] = "abdcaabcx";
   char dest[] = "abc";
   char result[10] = { 0 };
   string_min_match( src, dest, result );
   std::cout << result << std::endl;
}

【结论】

希望通过自己写这些算法:
一来督促自己每天学习;
二来可以锻炼自己的写文章的能力;
三来可以将这些东西分享给大家。虽然微软都那么多题，且各大网站的面试题五花八门，却没有人做过认真整理。

作者

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