Tìm hướng của mẫu trong ma trận trong C++

Giới thiệu

Cho một ma trận ký tự và một chuỗi mẫu. Nhiệm vụ là xác định hướng của mẫu trong ma trận: ngang (horizontal) hay dọc (vertical).

Ví dụ minh họa

Đầu vào

mat[][] = { {r, a, m},
            {a, m, c},
            {w, f, t} }
Pattern: "raw"

Đầu ra

vertical

Phương pháp giải

Sử dụng thuật toán KMP (Knuth-Morris-Pratt) để tìm kiếm mẫu trong tất cả các hàng và cột của ma trận. KMP cho phép tìm kiếm chuỗi con trong O(N+M) thay vì O(N×M).

Chương trình minh họa

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 3

void calcLpsValues(char *pat, int M, int *lps) {
    int len = 0;
    int i = 1;
    lps[0] = 0;
    while (i < M) {
        if (pat[i] == pat[len]) {
            len++;
            lps[i++] = len;
        } else {
            if (len != 0)
                len = lps[len - 1];
            else
                lps[i++] = 0;
        }
    }
}

int searchPattern(char *pat, char *txt) {
    int M = strlen(pat);
    int *lps = (int *)malloc(sizeof(int)*M);
    int j = 0;
    calcLpsValues(pat, M, lps);
    int i = 0;
    while (i < N) {
        if (pat[j] == txt[i]) {
            j++; i++;
        }
        if (j == M)
            return 1;
        else if (i < N && pat[j] != txt[i]) {
            if (j != 0)
                j = lps[j - 1];
            else
                i = i + 1;
        }
    }
    return 0;
}

void findPatternOrientation(char mat[][N], char *pat) {
    char *col = (char*) malloc(N);
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        if (searchPattern(pat, mat[i])) {
            cout << "horizontal";
            return;
        }
        for (int j = 0; j < N; j++)
            col[j] = *(mat[j] + i);
        if (searchPattern(pat, col))
            cout << "vertical";
    }
}

int main() {
    char mat[N][N] = {{'r', 'a', 'm'},
                      {'a', 'm', 'c'},
                      {'w', 'f', 't'}};
    char pattern[] = "raw";
    cout << "The orientation of the pattern in matrix is ";
    findPatternOrientation(mat, pattern);
    return 0;
}

Đầu ra

The orientation of the pattern in matrix is vertical