专题讨论1-栈和队列

集美大学课程专题讨论1

项目名称	内容
课程名称	数据结构
班级	网安2511
学号	202521336002
学号	202521336035
学号	202521336001
专题讨论名称	文件查找

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一、目的

• 针对指定的目录（dir目录及其所嵌套包含的所有目录）dir查找所有包含name的文件
• 能用自然语言描述查找过程
• 能清楚地写出伪代码，并分析其时间复杂度
• 能用C/C++代码完整实现查找

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二、自然语言描述查找过程

• 找到指定根目录
• 根目录中的文件直接按照name来查询匹配，子目录当做新的根目录继续查找，重复，直到该子目录所有内容都查完
• 返回上一级，把所有的子目录都按照这样的方式查找
• 终止条件：根目录的所有子目录都查找完为止

三、实验内容与设计思想

模块1：打开/关闭根目录

函数相关伪代码

searchFiles(dirPath, targetName)
{
    // 打开目录dirPath
    dir = open(dirPath)
    如果 dir 打开失败 return直接返回
    traverseDirectory(dir, dirPath, targetName);//调用模块2函数

    close(dir)
    return；
}

函数代码

void searchFiles(char* dirPath, char* targetName) {
    DIR* dir = opendir(dirPath);
    if (dir == NULL) {
        return;
    }
    traverseDirectory(dir, dirPath, targetName);

    closedir(dir);
}

模块2：遍历根目录,拼接完整输出路径

函数相关伪代码

traverseDirectory(dir, dirPath, targetName);
结构体*entry//输入
    循环
      {
        如果是entry是 . 或 ..//当前目录和上级目录
            continue  
        拼接 fullPath = dirPath + "/" + entry->name
        
        调用模块3：判断是文件还是子目录
      }

函数代码

void traverseDirectory(DIR* dir, const char* dirPath, const char* targetName) 
{
    struct dirent* entry;
    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) 
    {
        if (strcmp(entry->name, ".") == 0 || strcmp(entry->name, "..") == 0)
        {
            continue;
        }
        char fullPath[1024];
        sprintf(fullPath, "%s/%s", dirPath, entry->name);

        checkFileType(fullPath, entry, targetName);
    }
}

模块3：判断是文件内容还是子目录

函数相关伪代码

checkFileType(fullPath, entry, targetName)
{
       if(文件)
            匹配文件名
            if(entry.name ==targetName)
                输出 fullPath 
        else if (子目录
            递归回到子目录，继续找
            searchFiles(fullPath, targetName)
}

函数代码

void checkFileType(char* fullPath, struct dirent* entry,char* targetName)
{
    struct stat statBuf;
    lstat(fullPath, &statBuf);
    if (S_ISREG(statBuf.st_mode))
    {
        if (strcmp(entry->name, targetName) == 0)
        {
            cout << "找到文件：" << fullPath << endl;
        }
    }
    else if (S_ISDIR(statBuf.st_mode)) {
        // 递归
        searchFiles(fullPath, targetName);
    }
}

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四、时间复杂度分析

模块1：

分析：

• 打开/关闭目录，只执行固定次数，时间复杂度为O（1）

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模块2：

分析：

• 遍历和根目录的条目总数（m）以及各个（k）子目录的条目总数（n）有关；
  但是在模块2的函数调用下每个条目只查找一次
  所以模块2时间复杂度是O（n）

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模块3：

分析：

• 模块3除了递归调用和目录的条目总数（n）有关
  其他，像判断文件和子目录，文件名比较，都只用根据具体长度（如文件名或者完整路径长度）执行固定次数
  所以模块3的时间复杂度也是O（n）

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五、总结

本机运行截图

• 通过模块化思想把文件查找分成三大部分，写出伪代码
• ai辅助完成完整运行代码(它给了Linux的API，要换成Windows的才能跑，我感觉逻辑上是一个意思就没换了，
  但是运行的时候用的是Windows VS版本的代码)
• 根据实际代码分析时间复杂度
• 因为递归是一种栈的调用，感觉还可以试试看如果用队列该怎么查找

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六、附件（参考文献和相关资料)

1. 实验3-栈与队列
2. 模块化编程