LeetCode | Implement strStr()

来源：互联网发布：今日龙虎榜数据编辑：程序博客网时间：2024/05/28 06:06

Implement strStr().

Returns a pointer to the first occurrence of needle in haystack, or null if needle is not part of haystack.

题目解析：

题目是让找到一个串在另一个串中第一次出现的位置。

方案一：暴力求解

可以利用暴力求解，一个一个比较，不匹配了就返回继续比较，时间复杂度高。

char *strStr(char *haystack, char *needle){if (!haystack || !needle) return nullptr;int n = strlen(haystack);int m = strlen(needle);for (int i = 0; i <= n - m; i++){int j = 0;for (; j < m; j++){if (needle[j] != haystack[j+i]) break;}if (j == m) return haystack + i;}return nullptr;}

方案二：KMP算法

有个经典的算法就是KMP，主串的指针不向回走，变动模式串的指针。

KMP中设计到前缀串和后缀串匹配的问题，也就是：

然后NEXT数组就是在这个基础上整体向后移动一位。

首先解释一下为什么要找最大前缀后缀长度？

为了让子串移动最少的个数，我们找到了最长的前缀后缀串，也就表明，这些都是相等的，比如，ABCDAB中最后一个字符和开始的两个字符是相等的。

那为什么要向后移动一位呢？

考虑一下，如果主串的i位置的字符和模式串的最后一个D不相等了，要移动多少个？由于前面的ABCDAB已经相等，那么i-1和i-2已经相等，代表我将模式串的j指向c也就是3即可。正好由于数组是从0开始的，所以D下面的2，也就是B已经求得的多少个最大前后缀相等长度。

有了这个解释，那么如何写代码呢？

从上面的判断，也就是求位置为i的next[i]，我们求i-1的最大前后缀子串。我们把模式串同时当成主串和模式串来求解。当求D的next的时候，通过i-1看到B要和str[1]相比较，如果相等，就是index+1。如果不等，就继续找到str[0]如果不等就找到了-1。具体实现看下面代码：

class Solution {public:    char *strStr(char *haystack, char *needle) {        if(haystack == NULL)            return NULL;        if(needle == NULL || strlen(needle) == 0)            return haystack;        int n = strlen(haystack);        int m = strlen(needle);        int *next = new int[m];        CalcNext(needle,m,next);        int i = 0;        int j = 0;        while(i < n){   //当且仅当j==-1和i，j指向的相等的时候，i++。            if(j == -1 || haystack[i] == needle[j]){                ++j;                ++i;            }else                j = next[j];    //如果不相等，找到下一个j            if(j == m){                return haystack+i-j;            }        }        return NULL;    }    void CalcNext(const char*str,int size,int *next){        if(!str || !next || size<=0)            return ;        next[0] = -1;        for(int i = 1;i < size;i++){            int j = i-1;    //指向要求的i的前一个，因为第i个表示的是i-1的长度            int index = next[j];    //找到j-1对应的长度index，然后str[index]和str[j]相比，就是看是否长度要增加            while(index >= 0 && str[index] != str[j])                index = next[index];    //如果不相等，就再看index-1所对应的长度next[index]            if(index < 0)                next[i] = 0;            else                next[i] = index + 1;        }    }};

方案三：简易版Boyer Moore法

void bmSkipTable(char *ch, vector<int> &skipTable){if (!ch) return;skipTable.resize(26);int m = strlen(ch);for (int i = 0; i < m; i++){skipTable[ch[i] - 'a'] = i;}}char *bmStrStr(char *haystack, char *needle){if(!haystack || !needle) return haystack;int n = strlen(haystack);int m = strlen(needle);vector<int> skipTable;bmSkipTable(needle, skipTable);int skip = 0;for (int i = 0; i <= n-m; i+=skip){skip = 0;for (int j = m-1; j >= 0; j--){if (haystack[i+j] != needle[j]){skip = j - skipTable[haystack[i+j] - 'a'];if (skip < 1) skip = 1;break;}}if (skip == 0) return haystack + i;}return nullptr;}

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