小哆啦解题记：字符串里的 “捉迷藏”
小哆啦开始刷力扣的第十九天
难题降临
在编程小镇里，小哆啦可是个热爱挑战的编程小能手，整天都在代码的世界里探险。有一天，编程精灵小智急匆匆地找到了小哆啦，气喘吁吁地说：“小哆啦，大事不好啦！编程魔法世界出难题啦，得靠你去解开。”
小哆啦一听，眼睛瞬间亮闪闪的，兴奋地搓搓手：“啥难题呀，快说来听听，我小哆啦出马，肯定没问题！”
小智清了清嗓子，说道：“现在有两个字符串 haystack 和 needle，要在 haystack 里找到 needle 第一次出现的位置，要是找不到，就返回 -1。这就好像 needle 在 haystack 里玩捉迷藏，你得把它第一次藏的位置找出来哟。”
初次尝试，遭遇挫折
小哆啦拍着胸脯保证：“这有啥难的，看我的！” 说完，就噼里啪啦地在键盘上敲起了代码：
function strStr(haystack: string, needle: string): number {
let hayArr = haystack.split();
let neeArr = needle.split();
for (let i = 0; i < hayArr.length; i++) {
let num = i;
let temp = 0
while(hayArr[num] == neeArr[temp]){
num ++
temp ++
if(temp == neeArr.length -1 ){
return num
}
}
}
return -1
};
小哆啦满心欢喜地运行代码，结果却像被泼了一盆冷水，输出全是错的。小哆啦挠着脑袋，急得像热锅上的蚂蚁，嘴里嘟囔着：“咋回事呀，不应该呀。”
错误排查，逐步修正
这时，小智在旁边笑着提醒：“小哆啦，你看哈，split 方法要是不传入参数，它就会把整个字符串当成一个整体放到数组里，根本不会按字符分割哟。就好像你要把一堆糖果一颗一颗分开，结果没说清楚，糖果还是整包在一起呢。”
小哆啦恍然大悟，赶紧修改代码：“原来是这样，我得传入空字符串 '' 才行。”
改完之后，小哆啦又发现返回值的逻辑不对。小智笑着拍拍小哆啦的肩膀说：“你在 while 循环里，当 temp 等于 neeArr.length - 1 就返回 num，这可不对呀。得等 temp 等于 neeArr.length 时，才说明整个 needle 都找到了，这时候要返回 i，也就是 haystack 里开始匹配的位置。就好比你找宝藏，得找到完整的宝藏才算数，不能只找到一半就说找到了呀。”
小哆啦不好意思地吐吐舌头，再次修改代码，同时还处理了 needle 为空字符串的边界情况。修改后的代码如下：
function strStr(haystack: string, needle: string): number {
if (needle === '') {
return 0;
}
let hayArr = haystack.split('');
let neeArr = needle.split('');
for (let i = 0; i <= hayArr.length - neeArr.length; i++) {
let num = i;
let temp = 0;
while (num < hayArr.length && temp < neeArr.length && hayArr[num] === neeArr[temp]) {
num++;
temp++;
}
if (temp === neeArr.length) {
return i;
}
}
return -1;
}
这次运行代码，结果终于正确啦。
寻求优化，邂逅 KMP
不过，小智又发话了：“小哆啦，你这个方法虽然能解决问题，但是当字符串很长的时候，效率就有点低啦。就好比你在一个超级大的迷宫里找东西，一个一个房间地找，速度肯定慢。我们可以用更厉害的 KMP 算法来优化。”
小哆啦一听，眼睛里闪着好奇的光：“KMP 算法？听起来好厉害，快给我讲讲。”
小智耐心地解释：“KMP 算法呀，就像是有一个神奇的地图，能让你在找 needle 的时候，跳过一些已经检查过的地方。我们先对 needle 做个预处理，算出一个 next 数组，这个数组能记录 needle 里每个位置前面子串的最长公共前后缀长度。当匹配的时候遇到不匹配的情况，就根据 next 数组移动 needle，这样就能少做很多比较啦。”
成功优化，收获成长
小哆啦认真地听着，然后在小智的帮助下，写出了使用 KMP 算法的代码：
function strStr(haystack: string, needle: string): number {
if (needle === '') {
return 0;
}
const m = haystack.length;
const n = needle.length;
const next = computeNext(needle);
let i = 0;
let j = 0;
while (i < m) {
if (needle[j] === haystack[i]) {
i++;
j++;
}
if (j === n) {
return i - j;
} else if (i < m && needle[j] !== haystack[i]) {
if (j !== 0) {
j = next[j - 1];
} else {
i++;
}
}
}
return -1;
}
function computeNext(needle: string): number[] {
const n = needle.length;
const next: number[] = new Array(n).fill(0);
let len = 0;
let i = 1;
while (i < n) {
if (needle[i] === needle[len]) {
len++;
next[i] = len;
i++;
} else {
if (len !== 0) {
len = next[len - 1];
} else {
next[i] = 0;
i++;
}
}
}
return next;
}
小哆啦运行优化后的代码，速度明显快了很多，兴奋得跳了起来：“哇，KMP 算法太厉害啦，就像给我的代码装上了火箭发动机！”
结语
经过这次挑战，小哆啦深刻体会到了编程世界的奇妙与深邃。每一次错误都是成长的基石，每一次优化都是向更高峰的攀登。在编程小镇里，小哆啦的名气随着这次成功的挑战越来越大，但他知道，这只是漫漫编程路上的一小步。未来，还会有更多复杂的难题、更神奇的算法等待着他去探索。小哆啦怀揣着对编程的热爱与执着，期待着下一次充满惊喜与挑战的编程冒险，因为他坚信，在代码的星辰大海中，总有新的宝藏等待他去发现！
