28 LeetCode strStr()

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字符串匹配问题,KMP算法

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题目描述

实现 strStr() 函数。

给你两个字符串 haystack 和 needle ,请你在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置(下标从 0 开始)。如果不存在,则返回  -1 。

示例1

输入: haystack = "hello", needle = "ll"
输出: 2

示例2

输入: haystack = "aaaaa", needle = "bba"
输出: -1

1. 暴力解法 O(m * n)

class Solution {
    /**
     * 基于窗口滑动的算法
     * <p>
     * 时间复杂度:O(m*n)
     * 空间复杂度:O(1)
     * 注:n为haystack的长度,m为needle的长度
     */
    public int strStr(String haystack, String needle) {
        int m = needle.length();
        // 当 needle 是空字符串时我们应当返回 0
        if (m == 0) {
            return 0;
        }
        int n = haystack.length();
        if (n < m) {
            return -1;
        }
        int i = 0;
        int j = 0;
        while (i < n - m + 1) {
            // 找到首字母相等
            while (i < n && haystack.charAt(i) != needle.charAt(j)) {
                i++;
            }
            if (i == n) {// 没有首字母相等的
                return -1;
            }
            // 遍历后续字符,判断是否相等
            i++;
            j++;
            while (i < n && j < m && haystack.charAt(i) == needle.charAt(j)) {
                i++;
                j++;
            }
            if (j == m) {// 找到
                return i - j;
            } else {// 未找到
                i -= j - 1;
                j = 0;
            }
        }
        return -1;
    }
}

KMP匹配算法O(m + n)

class Solution {
    public int strStr(String haystack, String needle) {
        if (needle.length() == 0) {
            return 0;
        }

        int[] next = new int[needle.length()];
        getNext(next, needle);
        int j = 0;
        for (int i = 0; i < haystack.length(); i++) {
            while (j > 0 && haystack.charAt(i) != needle.charAt(j)) {
                j = next[j-1];
            }
            if (haystack.charAt(i) == needle.charAt(j)) {
                j++;
            }
            if (j == needle.length()) {
                return (i - needle.length() + 1);
            }
        }
        return -1;
    }

    public void getNext(int[] next, String s) {
        int j = 0;
        next[0] = 0;
        for (int i = 1; i < s.length(); i++) {
            while (j  > 0 && s.charAt(i) != s.charAt(j)) {
                j = next[j-1];
            }
            if (s.charAt(i) == s.charAt(j)) {
                j++;
            }
            next[i] = j;
        }
    }
}