力扣 LeetCode 28. 找出字符串中第一个匹配项的下标(Day4:字符串)

解题思路:

KMP算法

需要先求得最长相等前后缀,并记录在next数组中,也就是前缀表,前缀表是用来回退的,它记录了模式串与主串(文本串)不匹配的时候,模式串应该从哪里开始重新匹配。

next[ j - 1 ] 记录了 j 要回退的位置(注意要限制 j > 0 )

最长相等前后缀的例子如下:

a             0

aa           1

aab         0

aaba       1

aabaa     2

aabaaf    0

KMP算法的应用,例如:

要在文本串:aabaabaaf 中查找是否出现过一个模式串:aabaaf。

第一次匹配aabaaf时,aabaa成功,到f时失败

根据回退

aabaa的最长相等前后缀为2

即 j 回到下标为2的位置,也就是b

第二次匹配时,即为aabaabaaf 中的baaf开始匹配

(因为匹配到的串文本串和模式串是前后对称的,即aabaa和aabaa,aabaa的尾和aabaa的头中的aa可以续接上,所以不用再从aa开始了,aa已经匹配到了,直接从b开始)

匹配成功

class Solution {
    public int strStr(String haystack, String needle) {
        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 needle) {
        int j = 0;
        next[0] = 0;
        for (int i = 1; i < needle.length(); i++) {
            while (j > 0 && needle.charAt(i) != needle.charAt(j)) j = next[j - 1];
            if (needle.charAt(i) == needle.charAt(j)) j++;
            next[i] = j;
        }
    }
}

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