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2023-12-01
模式匹配 TODO
模式匹配基本方法
字符串模式匹配算法——BM、Horspool、Sunday、KMP、KR、AC算法 - 单车博客园 - 博客园
- 双指针
- KMP
- ...
进制转换
10进制转任意进制
from string import digits, ascii_uppercase, ascii_lowercase
Alphabet = digits + ascii_lowercase + ascii_uppercase
print(Alphabet) # "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"递归方法
def ten2any(n, b=62):
""""""
assert b <= 62
n, index = divmod(n, b) # n = n // b, index = n % b
if n > 0:
return ten2any(n, b) + Alphabet[index]
else:
return Alphabet[index]迭代方法
def ten2any_2(n, b=62):
""""""
ret = ""
while n > 0:
n, index = divmod(n, b)
ret = Alphabet[index] + ret
return ret任意进制转10进制
迭代方法
from string import digits, ascii_uppercase, ascii_lowercase
Alphabet = digits + ascii_lowercase + ascii_uppercase
print(Alphabet) # "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
def any2ten(s, base=62):
""""""
n = 0
for i, c in enumerate(reversed(s)): # reversed(s)
index = Alphabet.index(c)
n += index * pow(base, i)
return n长地址转短地址
短 URL 系统是怎么设计的？ - 知乎
基本思路
- 发号策略：给每一个收录的长地址，分配一个自增索引
- 将分配的索引转换为一个 62 进制数（10数字+26大写字母+26小写字母）
- 注意，发号机制不会判断是否重复
重复长地址怎么处理？
- 如果要求相同的长地址要对应唯一的短地址，那么唯一的方法就是维护一个映射表
- 但是维护一个映射表可能比忽略重复需要更多的空间
- 一个折衷的方法是——维护一个“最近”的长对短映射，比如采用一小时过期的机制来实现 LRU 淘汰
- 当一个地址被频繁使用，那么它始终在这个 key-value 表中，总能返回当初生成那个短地址
- 如果它使用并不频繁，那么长对短的 key 会过期，LRU 机制就会自动淘汰掉它
如何保证发号器的大并发高可用？
- 如果做成分布式的，那么多节点要保持同步加 1，多点同时写入，以 CAP 理论看，很难做到
- 一个简单的处理方式是，使用多个发号器，以奇偶/尾数区分
- 比如一个发单号，一个发双号；
- 或者实现 1000 个发号器，分别发尾号为 0 到 999 的号；每发一个号，每个发号器加 1000，而不是加 1
功能函数
atoi()
功能简述
- 将字符串（C风格）转换成整型；
- 会跳过前面的空格字符，直到遇上数字或正负号才开始转换；
- 如果遇到的第一个字符不是数字，则返回 0，并结束转化；
- 当遇到非数字或结束符('\0') 时结束转化，并将结果返回（整型）
- 如果发生溢出，则输出 INT_MAX 或 INT_MIN;
- 内置 atoi 不会处理 NULL 指针
合法样例：
"123" -> 123
"+123" -> 123
"-123" -> -123
"123abc" -> 123
" 123abc" -> 123
"a123" -> 0核心代码（C++）
while (*p >= '0' && *p <= '9') {
ret = ret * 10 + (*p - '0');
p++;
}- 除了核心代码，更重要的是异常处理和溢出判断
完整代码
int atoi_my(const char* const cs) {
if (cs == nullptr) return 0;
int ret = 0;
auto *p = cs; // cs 为常指针
// 跳过前面的空格
while (isspace(*p)) p++;
// 判断正负
int sign = 1; // 默认正数
if (*p == '-') sign = -1;
if (*p == '-' || *p == '+') p++;
// 核心代码：循环转换整数（加入溢出判断）
int tmp; // 保存临时结果，用于溢出判断
while (*p >= '0' && *p <= '9') {
tmp = ret * 10 + (*p - '0');
if (tmp / 10 != ret) { // 溢出判断
return sign > 0 ? INT_MAX : INT_MIN;
}
ret = tmp;
p++;
}
// 核心代码（无溢出判断）
//while (*p >= '0' && *p <= '9') {
// ret = ret * 10 + (*p - '0');
// p++;
//}
return sign * ret;
}表达式转化（中缀，后缀，前缀）
前缀、中缀、后缀表达式 - CSDN博客
为什么要把中缀表达式转化为后缀，前缀？
- 计算机无法直接计算带有括号，以及区分优先级的表达式，或者说很难计算。
- 使用后缀，前缀，消除了括号和优先级。
如何计算后缀，前缀表达式？
- 手工求法：
中缀表达式与前、后缀表达式转化简单的技巧[转] - Hslim - 博客园
- 示例：
a+b*c-(d+e) - 第一步：按照运算符的优先级对所有的运算单位加括号
((a+(b*c))-(d+e)) - 第二步：转换前缀与后缀表达式
后缀：把运算符号移动到对应的括号后面 ((a(bc)* )+ (de)+ )- 把括号去掉： abc*+de+- 前缀：把运算符号移动到对应的括号前面 -( +(a *(bc)) +(de)) 把括号去掉： -+a*bc+de
- 示例：
- 计算机方法：
中缀转后缀
思路
- 从左到右遍历中缀表达式，遇到操作数则输出；遇到操作符，若当前操作符的优先级大于栈顶操作符优先级，进栈；否则，弹出栈顶操作符，当前操作符进栈。（这只是一段比较粗糙的描述，更多细节请参考链接或下面的源码）
中、前、后缀表达式 - CSDN博客
C++（未测试）
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <stack>
#include <queue>
#include <set>
using namespace std;
//set<char> l1{ '+', '-' };
//set<char> l2{ '*', '/' };
//
//vector<set<char>> l{ l1, l2 };
int get_level(char c) {
switch (c) {
case '+':
case '-':
return 1;
case '*':
case '/':
return 2;
//case '(':
// return 3;
default:
return -1;
}
}
string infix2suffix(const string& s) {
stack<char> tmp; // 符号栈
queue<string> ans; // 必须使用 string 队列，因为可能存在多位数字
//stringstream ret; // 用字符流模拟队列
bool num_flag = false; // 用于判断数字的末尾
//初始设为 false 是为了避免第一个字符是括号
//int v = 0; // 保存数值
string v{ "" }; // 用字符串保存更好，这样还能支持字母形式的表达式
for (auto c : s) {
// 处理数字
if (isalnum(c)) { // 处理多位数字
v.append(string(1, c)); // 注意，char 字符不能直接转 string
num_flag = true;
}
else {
if (num_flag) { // 因为可能存在多位数字，所以数字需要等遇到第一个非数字字符才入队
ans.push(v);
//ret << v << ' ';
v.clear();
num_flag = false;
}
// 处理运算符的过程
if (c == ')') { // 如果遇到右括号，则依次弹出栈顶符号，直到遇到**第一个**左括号并弹出（坑点 1：可能存在连续的左括号）
while (!tmp.empty()) {
if (tmp.top() == '(') {
tmp.pop();
break;
}
ans.push(string(1, tmp.top()));
//ret << tmp.top() << ' ';
tmp.pop();
}
} // 注意这两个判断的顺序（坑点 2：右括号是始终不用入栈的，所以应该先处理右括号）
else if (tmp.empty() || tmp.top() == '(' || c == '(') { // 如果符号栈为空，或栈顶为 ')'，或遇到左括号
tmp.push(c); // 则将该运算符入栈
}
else {
while (!tmp.empty() && get_level(tmp.top()) >= get_level(c)) { // 如果栈顶元素的优先级大于等于当前运算符，则弹出
if (tmp.top() == '(') // （坑点 3：左括号的优先级是大于普通运算符的，但它不应该在这里弹出）
break;
ans.push(string(1, tmp.top()));
//ret << tmp.top() << ' ';
tmp.pop();
}
tmp.push(c);
}
}
}
if (num_flag) { // 表达式的最后一个数字入栈
ans.push(v);
//ret << v << ' ';
}
while (!tmp.empty()) { // 字符串处理完后，依次弹出栈中的运算符
if (tmp.top() == '(') // 这个判断好像是多余的
tmp.pop();
ans.push(string(1, tmp.top()));
//ret << tmp.top() << ' ';
tmp.pop();
}
//return ret.str();
stringstream ret;
while (!ans.empty()) {
ret << ans.front() << ' ';
ans.pop();
}
return ret.str();
}
void solve() {
// 只测试了以下样例，如果有反例请告诉我
cout << infix2suffix("12+(((23)+3)*4)-5") << endl; // 12 23 3 + 4 * + 5 -
cout << infix2suffix("1+1+1") << endl; // 1 1 + 1 +
cout << infix2suffix("(1+1+1)") << endl; // 1 1 + 1 +
cout << infix2suffix("1+(2-3)*4+10/5") << endl; // 1 2 3 - 4 * + 10 5 / +
cout << infix2suffix("az-(b+c/d)*e") << endl; // az b c d / + e * -
}