「文字型データと文字列データ」

レポート課題1-1

以下の課題問題を解き、レポートとして提出せよ。

• 与えられた文字列中に、別の文字列が含まれているかどうかを検査するプログラムを作成せよ。その際、大文字小文字を区別せずに検索すること。また、一致個所が複数ある場合は全て表示すること。

  例えば、以下のような"You should backup your data files."という文字列と検索文字列として"you"が与えられたときに、前者に後者が含まれているかどうかを検査する。
  この場合、先頭の "You"と途中の"you"の2個所が一致するので両方を表示する。

  string="You should backup your data files."
  pattern="you"
  found at 0
  found at 18
  
  (含まれる場合は、その場所(先頭を0として何文字目か)を表示する)
  

  string="You should backup your data files."
  pattern="my"
  
  (含まれない場合は、何も表示しない)
  

  プログラムの雛型をここに置いておくので、このプログラムをベースにして必要なコードを追加すること。
  関数search_string()の中身を作ればよい。(main関数の中身は気にしなくてよい)

  ただし、すでに書かれているstrlen()以外には、str で始まる名前を持つ文字列データ操作ライブラリ関数 (strcmp() など) を使わないこと。
  toupper() や tolower() などの文字型データ操作ライブラリ関数は使用してよい。

  ヒント：大文字と小文字の区別をしない比較を行なうには検査する文字を大文字か小文字に変換してから比較を行なえばよい。

  文字列検索のアルゴリズムは何を使ってもよい。
  ここに説明している通りの簡単な方法でもよい。ただし、この方法は無駄な比較が多く効率が悪い。
  文字列探索の効率的なアルゴリズムとしてはKMP (Knuth-Morris-Pratt)法や BM (Boyer-Moore)法が有名である。(ただし、処理内容は複雑になる)

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• オプション課題1
  

  上記プログラムを機能拡張する。

  • 検索文字列の発見回数を表示する
    検索した結果、何ヶ所で文字列が発見されたかを表示できるようにプログラムを変更する。
    例えば、以下のように最後に発見回数の表示を追加するなどが考えられる。(他の表示方法でも構わない)
    

    string="You should backup your data files."
    pattern="you"
    found at 0
    found at 18
    
    total 2 time(s)
    

  • 検索文字列の表示方法を工夫する
    検索文字列が見付かった場合の結果表示において、文字列のどの部分で見付かったのかが一目で分かるように表示を行う。例えば、以下のように入力文字列の下に ^ などの文字を使って発見した場所を示す方法が考えられる。(他の表示方法でも構わない)
    

    string="You should backup your data files."
    pattern="you"
    found at 0
    found at 18
    
    You should backup your data files.
    ^^^               ^^^
    

  • 文字列の置換処理を追加する
    検索して見付けた文字列を別の文字列に置き換える(置換する)機能を追加する。例えば、以下のように入力文字列と検索文字列、置換文字列の3つの文字列を入力し、検索文字列が見付かった場合に、その文字列を置換文字列に置き換える。(他の表示方法でも構わない)
    

    string="You should turn on your computer."
    pattern="on"
    replace="off"
    
    You should turn off your computer.
    

  • 上記以外の機能拡張を行う。
    各自で考えた機能をプログラムに追加する。(どういう拡張を行なったかをきちんと説明すること)
    

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• オプション課題2
  

  fgets()関数は、第3引数をファイルへのポインタとすることで、ファイルから文字列を読み出すことができる。以下の例を参考に、ファイル内テキスト検索を実装せよ。

  • 検索パターンは標準入力でなくても良い
  • 大文字小文字は区別しない
  • 1行ごとに判定して良いが、行ではなくファイル中での出現位置を表示する
  • 以下のテキストを含むファイルを作成し、全ての"you"を検索せよ。例えば、18番目の"you"は475文字目にある。
    • You have the power to shape your life and create the reality you desire, but it all starts with the choices you make today.
      You must believe in yourself and your abilities, for when you do, the world will begin to align with your dreams.
      You are the architect of your existence, and every choise you make will either move you closer to your goals or further away.
      Remember, you are not defined by your past, but by the actions you take today.
      Embrace the journey, learn from your mistakes, and never forget that you have the potential to achieve greatness.
      

  #include <stdio.h>
  
  #define  MAX_LEN  130
  
  int main(void)
  {
      FILE *stream;
      char str[MAX_LEN];
  
      /* ファイルを読み込み専用で開く */
      if ((stream = fopen("option2.txt", "r")) == NULL)
          return -1;
  
      /* (MAX_LEN-1) 文字まで、もしくは改行文字までを読み取る。*/
      int l = 0;
      while (fgets(str, MAX_LEN, stream) != NULL) {
          printf("%d: %s\n", l++, str);
      }
  
      /* ファイルの使用が終わったら、必ずfclose()する*/
      if (fclose(stream))
          perror("fclose error");
  }