（KMP模板题） LeetCode 28 strStr() （C++ /Golang）

进击的波吉小卷王 2021-11-03 16:01:03

LeetCode 28 strStr()

1. 题解：

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 。

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 1：

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

示例 2：

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

2.题解：

方法一：暴搜
让字符串needle 与字符串 haystack 中所有长度为m的字符串均匹配一次。
时间复杂度： O（n* m），最坏的情况要将两个字符串里存在的数组都匹配一次；
空间复杂读：O（1）

C++：

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        int n = haystack.size(), m = needle.size() ;
        for (int i = 0 ; i + m <= n ; i++) {
            bool flag = true ;
            for (int j = 0; j <m; j++) {
                if (haystack[i+j] != needle[j]) {
                    flag = false ;
                    break;
                } 
            }
        if (flag) return i ;
        }
        return -1 ;
    }
};

Golang：

func strStr(haystack string, needle string) int {
    n, m := len(haystack), len(needle) 
outer:
    for i:= 0 ; i +m <= n; i++ {
        for j := range needle {
            if haystack[i+j] != needle[j] {
                continue outer
            }
        }
        return i 
    }
    return -1
}

方法二：KMP算法
分享优质KMP讲解： https://www.cnblogs.com/zzuuoo666/p/9028287.html
主要思想：

建立字符串前后缀相同元素的最大长度表 Next数组
连字符串的匹配运算

本题可以作为KMP算法模板题
时间复杂度： O（n+ m），至多将两个字符串都遍历一次；
空间复杂度： O（1）；

C++：

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        if (needle.empty()) return 0 ;
        int n = haystack.size(), m = needle.size() ;
        haystack = ' '+haystack, needle = ' '+ needle ;
        //求needle串的next数组
        vector<int> next(m+1) ;
        for (int i =2, j = 0; i<= m; i++) {
            while(j && needle[i]!= needle[j+1]) j = next[j] ;
            if (needle[i] == needle[j+1]) j++ ;
            next[i] = j ;
        }
        //字符串的匹配
        for (int i =1, j = 0 ; i<= n; i++) {
            while ( j && haystack[i]!= needle[j+1]) j = next[j] ;
            if (haystack[i] == needle[j+1]) j++ ;
            if (j == m) return i - m ; // 从0开始是 i - m-1 从1开始是 i - m  
            // return j  = next[j] 再次匹配的值
        }
        return -1 ;
    }
};

Golang：

func strStr(haystack string, needle string) int {
    n, m := len(haystack), len(needle) 
    if m == 0 {
        return 0 
    }
    haystack = " " + haystack
    needle = " " + needle 
    next := make([]int, m+1)
    for i:= range next {
        next[i] = 0
    }
    j:= 0 
    for i:=2; i <= m; i++ {
        for j!= 0 && needle[i] != needle[j+1] {
            j = next[j]
        }
        if needle[i] == needle[j+1] {
            j++
        }
        next[i] = j 
    }
    k:= 0
    for i := 1; i<= n; i++  {
        for k !=0  && haystack[i] != needle[k+1] {
            k = next[k]
        } 
        if haystack[i] == needle[k+1] {
            k++ 
        }
        if k == m {
            return i - m 
        }
    }
    return -1

}