LeetCode28、实现 strStr()

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题目

实现 strStr() 函数。

给你两个字符串 haystackneedle ,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

说明:

当 needle 是空字符串时,我们应当返回什么值呢?这是一个在面试中很好的问题。

对于本题而言,当 needle 是空字符串时我们应当返回 0 。这与 C 语言的 strstr() 以及 Java 的 indexOf() 定义相符。

示例:


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


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

提示

  • 1 <= haystack.length, needle.length <= 104
  • haystack 和 needle 仅由小写英文字符组成

思路

这题可以通过暴力法遍历一遍所有情况来找到答案

  • 首先定义变量 idx 用来遍历 needle,再用两个变量存储字符串长度
  • 遍历第一项到第 hLen - nLen,确保最后一次遍历剩余元素足够匹配
  • 每次遍历重置 idx,定义标记 flag 来判断是否相同
  • 判断当前项开始,是否可以与目标 needle 匹配
  • 如果 flagtrue 则返回当前下标
  • 全部遍历结束则返回 -1

代码实现

/**
 * @param {string} haystack
 * @param {string} needle
 * @return {number}
 */
var strStr = function(haystack, needle) {
    let idx = 0,  // 遍历needle的下标
        hLen = haystack.length, // haystack的长度
        nLen = needle.length // needle的长度
    // 不需要全部遍历,当剩余字符长度不足 nLen 时,停止循环
    for(let i = 0; i <= hLen - nLen; i++) {
        idx = 0 // 每次循环重置 idx
        let j = i, // j是遍历haystack的下标
            flag = true // 标记是否相同
        while(idx < nLen) {
            flag &= haystack[j++] === needle[idx++] // 只要有一个不同则为false
        }
        // 如果标记为 true 则返回下标 i
        if(flag) return i
    }
    // 全部遍历完则未找到返回 -1
    return -1
};

image.png

优化

使用 KMP 算法

var strStr = function(haystack, needle) {
    let n = haystack.length
    let m = needle.length
    if(m === 0) return 0

    const next = new Array(needle.length).fill(0);
    /**
        i:当前子串的后缀末尾
        j:上一项子串最长相等前后缀的下一项 或者 0 ,并且也是 上一项子串最长相等前后缀的长度

        i从1开始,j从0开始。因为 i 和 j都是0的话只有一个,肯定是0,相当于上面例子中的 a
    */
    for (let i = 1, j = 0; i < m; i++) {1
        // while循环,要不断的向上寻找。
        while (j > 0 && needle[i] !== needle[j]) {  
            // 如果不同,我们要从未匹配好的地方开始继续匹配。
            // 未匹配好的位置是那里呢? 👇
            // 我们知道 next 数组的值就代表每一次子串匹配好的长度,
            // 因为数组是从0开始的,所以j - 1就指向了上一个子串未匹配好的位置。
            // 当j === 0时,说明要从头开始重新匹配了
            j = next[j - 1];
        }
        // 如果当前子串前后缀相等,就将更新子串,j++ i++
        if (needle[i] == needle[j]) {
            j++;
        }
        // 将当前子串的最长相等前后缀添加到next数组中
        next[i] = j;
    }

    // 搞懂上面的,下面的也就懂了
    for(let i = 0, j = 0; i < n; i++){
        // 如果当前i 和 j不一致,就回退到上一个相等的位置的下一个看看是否匹配
        // 会不断回退,0为回退到边界,当回退到0意味着要重新从头开始匹配
        while(j > 0 && haystack[i] !== needle[j]){
            j = next[j - 1]
        }
        if( haystack[i] === needle[j]){
            j++
        }
        // 当j 和 m的长度相等时,就说明存在
        if(j === m){
            return i - m + 1
        }
    }
    return -1
};