[C++知识库]CCF201409-3 字符串匹配（100分）【文本处理】

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：

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。

问题链接：CCF201409-3 字符串匹配
问题简述：（略）
问题分析：
重写解题博客以及程序代码（参见参考链接），解题代码更加简洁，增加正则表达式题解等。
方法一：用C语言库函数来解决
C语言库函数strlwr()实现了字符串匹配的功能，其他处理也用函数实现，用函数strlwr()实现大写转小写，用函数strcpy()实现字符串复制。
需要说明的是，程序第21行for语句用了C++的语法，编译程序可以通过。
方法二：用C++的string类来解决
string类有方法find()实现了字符串匹配的功能。
方法三：用KMP算法来解决
这种做法需要自己写KMP算法实现程序。
方法四：用C++的正则表达式来解决
这里用C++的正则表达式来实现，似乎也可以用C的正则表达式来实现。
方法五：用Python的正则表达式来解决
这个似乎更加简单并且易于实现。
方法六：用Java的正则表达式来解决
Java的正则表达式包是regex。

程序说明：（略）
参考链接：
CCF201409-3 字符串匹配（100分）
题记：（略）

100分的C语言程序（方法一）如下：

/* CCF201409-3 字符串匹配 */

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define N 100 + 1
char key[N], s[N], lowers[N];

int main()
{
    int option, n;

    /* 读入数据 */
    scanf("%s%d%d", key, &option, &n);

    /* 算得key的小写字符串，放在变量lowerkey中 */
    if (option == 0)   /* 大小写无关 */
        strlwr(key);

    /* 循环处理若干输入，并输出结果 */
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        scanf("%s", s);
        if (option == 0) {   /* 大小写无关 */
            strcpy(lowers, s);
            strlwr(lowers);
            if (strstr(lowers, key)) printf("%s\n", s);
        } else /* option = 1，大小写有关 */
            if (strstr(s, key)) printf("%s\n", s);
    }

    return 0;
}

100分的C++语言程序（方法二）如下：

/* CCF201409-3 字符串匹配 */

#include <iostream>
#include <cctype>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    string key, s, st;
    int option, n;

    // 读入数据
    cin >> key >> option >> n;

    // 将字符串key中的大写字符转换为小写字符
    if (option == 0)   // 大小写无关
        for (int i=0; key[i]; i++)
            if(isupper(key[i])) key[i] = tolower(key[i]);

    // 循环处理若干输入，并输出结果
    for (int i=1; i<=n; i++) {
        cin >> s;
        if (option == 0) {   // 大小写无关
            st = s;
            for (int i=0; st[i]; i++)
                if(isupper(st[i])) st[i] = tolower(st[i]);

            int pos = st.find(key);
            if (pos >= 0) cout << s << endl;
        } else { // option = 1，大小写有关
            int pos = s.find(key);
            if (pos >= 0) cout << s << endl;
        }
    }

    return 0;
}

100分的C++语言程序（方法三）如下：

/* CCF201409-3 字符串匹配 */

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

// KMP算法：函数getnext()和kmp()
void getnext(int next[], char t[])
{
    int i=0, j=-1;
    next[0] = -1;
    while (t[i] != '\0')
        if (j == -1 || t[i] == t[j]) next[++i] = ++j;
        else j = next[j];
}

int kmp(int next[], char s[], char t[])
{
    int i=0, j=0, len1=strlen(s), len2=strlen(t);

    while (i < len1 && j < len2)
        if (j == -1 || s[i] == t[j]) ++i, ++j;
        else j = next[j];

    if (j >= len2) return i-len2+1;
    else return -1;
}

const int N = 100 + 1;
int next2[N];
char s[N], s2[N], key[N+1];

int main()
{
    int option, m;

    cin >> key >> option;

    if(option == 0)
        for(int i=0; key[i]; i++)
            key[i] = tolower(key[i]);

    getnext(next2, key);

    cin >> m;
    while (m--) {
        cin >> s;
        strcpy(s2, s);

        if (option == 0)
            for(int i=0; s2[i]; i++)
                s2[i] = tolower(s2[i]);

        if (kmp(next2, s2, key) != -1)
            cout << s << endl;
    }

    return 0;
}

100分的C语言程序（方法四）如下：

/* CCF201409-3 字符串匹配 */

#include <iostream>
#include <regex>

using namespace std;

int main()
{
    string key, s;
    int option, n;

    // 读入数据
    cin >> key >> option >> n;

    regex rule;
    if (option == 0)        // 大小写无关
        rule = regex("[a-zA-Z]*" + key + "[a-zA-Z]*", regex::icase);
    else        // option = 1，大小写有关
        rule = regex("[a-zA-Z]*" + key +"[a-zA-Z]*");

    while (n--) {
        cin >> s;
        if (regex_match(s, rule)) cout << s << endl;
    }

    return 0;
}

100分的Python语言程序（方法五）如下：

# CCF201409-3 字符串匹配

import re

k = input()
option = int(input())
n = int(input())

s = []
for i in range(n):
    s = input()
    if option == 1:
        if re.search(k, s) != None:
            print(s)
    else:
        # re.IGNORECASE即忽略大小写
        if re.search(k, s, re.IGNORECASE) != None:
            print(s)

100分的Java语言程序（方法六）如下：

/* CCF201409-3 字符串匹配 */

import java.util.Scanner;
import java.util.regex.*;

public class Main {
	public static void main(String args[]){
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		String key = input.next();
		int option = input.nextInt();
		int n = input.nextInt();

		String pk = "[a-zA-Z]*" + key + "[a-zA-Z]*";
		Pattern p;
		if (option == 0)        // 大小写无关
			p = Pattern.compile(pk, Pattern.CASE_INSENSITIVE);
		else        // option = 1，大小写有关
			p = Pattern.compile(pk);


		for (int i=1; i<=n; i++)  {
			String s = input.next();
			Matcher m = p.matcher(s);
			if (m.find())
				System.out.println(s);
		}
	}
}