面试题：C++ STL find模糊查找在复杂场景下的应用

一、数据结构设计

文本数据存储
- 使用std::vector<std::string>来存储文本行，因为vector可以动态扩展，适合处理海量文本数据。
```
std::vector<std::string> textLines;
```
子串频率统计
- 使用std::unordered_map<std::string, int>来统计不同子串出现的频率。unordered_map的查找和插入操作平均时间复杂度为O(1)，适合高效的频率统计。
```
std::unordered_map<std::string, int> substringFrequency;
```
查找结果存储
- 设计一个结构体来存储查找到的结果，包括文本行的索引和子串在该行中的位置。
```
struct FindResult {
    int lineIndex;
    std::vector<size_t> positions;
};
std::vector<FindResult> findResults;
```

二、接口设计

初始化接口

用于将文本数据加载到内存中。

void initialize(const std::string& filePath) {
    std::ifstream file(filePath);
    std::string line;
    while (std::getline(file, line)) {
        textLines.push_back(line);
    }
}

模糊查找接口

接收一个子串作为参数，在文本中进行模糊查找，并返回查找结果。

std::vector<FindResult> fuzzyFind(const std::string& substring) {
    std::vector<FindResult> results;
    for (size_t i = 0; i < textLines.size(); ++i) {
        std::string line = textLines[i];
        size_t pos = line.find(substring);
        if (pos!= std::string::npos) {
            FindResult result;
            result.lineIndex = static_cast<int>(i);
            while (pos!= std::string::npos) {
                result.positions.push_back(pos);
                pos = line.find(substring, pos + 1);
            }
            results.push_back(result);
            substringFrequency[substring]++;
        }
    }
    return results;
}

修改文本接口

根据查找结果修改文本内容。

void modifyText(const std::vector<FindResult>& results, const std::string& newSubstring) {
    for (const auto& result : results) {
        std::string& line = textLines[result.lineIndex];
        for (size_t pos : result.positions) {
            line.replace(pos, newSubstring.length(), newSubstring);
        }
    }
}

获取子串频率接口

返回特定子串的出现频率。

int getSubstringFrequency(const std::string& substring) {
    auto it = substringFrequency.find(substring);
    if (it!= substringFrequency.end()) {
        return it->second;
    }
    return 0;
}

三、异常处理机制

文件读取异常

在initialize函数中，使用try - catch块捕获std::ifstream可能抛出的异常，如文件不存在等。

void initialize(const std::string& filePath) {
    try {
        std::ifstream file(filePath);
        std::string line;
        while (std::getline(file, line)) {
            textLines.push_back(line);
        }
    } catch (const std::ifstream::failure& e) {
        std::cerr << "Error opening file: " << e.what() << std::endl;
        // 可以根据需求进行更详细的处理，如抛出自定义异常
    }
}

其他潜在异常

在fuzzyFind函数中，find操作本身不会抛出异常，但如果substring为空，可能会导致未定义行为，所以可以在函数开头添加参数检查。

std::vector<FindResult> fuzzyFind(const std::string& substring) {
    if (substring.empty()) {
        throw std::invalid_argument("Substring cannot be empty");
    }
    // 后续查找逻辑
}

在modifyText函数中，确保newSubstring的长度合理，避免修改文本时导致缓冲区溢出等问题。同样可以通过参数检查和抛出std::invalid_argument异常来处理。

void modifyText(const std::vector<FindResult>& results, const std::string& newSubstring) {
    if (newSubstring.length() > 1024) { // 假设最大长度限制为1024，可根据实际调整
        throw std::invalid_argument("New substring length is too large");
    }
    // 后续修改逻辑
}

星途面试题库

面试题：C++ STL find模糊查找在复杂场景下的应用

知识考点

面试题答案

一、数据结构设计

二、接口设计

三、异常处理机制