程序代码相似度的研究论文

### 程序代码相似度的研究论文知识点梳理 #### 一、引言 程序代码相似度度量技术是一项重要的技术，主要用于代码剽窃检测。这项技术的核心在于如何准确地度量两个程序之间的相似度，进而判断是否存在剽窃行为。相似度度量的结果通常是一个数值，该数值能够反映两段代码在结构、逻辑等方面的相似程度。此外，相似度度量技术还被广泛应用于自动化批改学生作业、自动评分等领域。 #### 二、程序代码相似度度量技术概述 ##### 1. 程序代码相似度度量技术的发展历程 程序代码相似度度量技术的研究始于20世纪70年代初期。早期的研究主要集中在开发能够阻止大规模拷贝程序的技术和软件。随着技术的进步，一系列典型的程序源代码剽窃检测系统逐渐问世。 ##### 2. 属性计数技术 属性计数技术是最早被使用的代码相似度度量方法之一。Halstead提出了软件科学度量方法，这是最早的属性计数法。该方法主要关注程序中操作符和操作数的出现次数，以此来计算程序的容量和工作量。然而，这种方法忽视了程序的结构信息，导致检测结果的准确率不高。 ##### 3. 结构度量技术 为了弥补属性计数技术的不足，后来的研究引入了结构度量技术。结构度量技术更加注重程序的结构特性，例如控制流、代码嵌套深度以及数据依赖关系等。McCabe提出的圈复杂度方法是结构度量技术的典型代表，通过计算执行路径的数量来衡量程序中的控制流。 #### 三、程序代码相似度度量技术的应用 在实际应用中，许多代码剽窃检测系统采用属性计数技术和结构度量技术相结合的方式。比如，ACCUSE系统就是一个很好的例子，它结合了这两种方法来实现对Fortran程序代码的剽窃检测。近年来，越来越多的系统开始通过比较表示源程序结构的字符串来实现剽窃检测的目的，如Plague、JPlag、SIM、MOSS、YAP系列等。 #### 四、基于Karp-Rabin和最长公共子串算法的改进技术 ##### 1. Karp-Rabin算法原理 Karp-Rabin算法是一种高效的字符串匹配算法，它可以快速找到文本中的模式。该算法利用哈希函数来减少不必要的字符比较次数，从而提高搜索效率。 ##### 2. 最长公共子串算法原理 最长公共子串算法旨在找出两个字符串中最长的相同子串。这种技术可以有效地应用于代码相似度的度量，尤其是在检测大段重复代码时特别有用。 ##### 3. 改进技术：串的散列值匹配算法 基于Karp-Rabin算法的思想，结合最长公共子串算法的优点，本文提出了一种新的源代码相似度度量算法——串的散列值匹配算法。该算法首先计算字符串的散列值，然后通过比较这些散列值来确定两个程序之间的相似度。这种方法不仅提高了相似度度量的准确性，也减少了计算时间。 #### 五、结论 程序代码相似度度量技术在防止代码剽窃、提高教学评估效率等方面具有重要意义。随着技术的不断发展，未来可能会有更多的创新方法被提出，以提高代码相似度度量的准确性和效率。