LeetCode.28 - 实现strStr()

题目

实现 strStr() 函数。

给定一个 haystack 字符串和一个 needle 字符串,在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置 (从0开始)。如果不存在,则返回 -1

示例 1:
输入: haystack = "hello", needle = "ll"
输出: 2

示例 2:
输入: haystack = "aaaaa", needle = "bba"
输出: -1

说明:

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。

思路

这个题乍一看,难度是简单?
最熟悉的字符串匹配,莫过于经典的KMP了,理解透彻next数组怎么说也不能算是简单了吧?不过很快发现了简单的所在,可以使用内置函数,这样一来,貌似就是一个优雅与否的问题了
不过,抱着这样的态度,显然不太行,因为提高自己才是我们想要的
看了下大神们的答案,我发现了BM算法 和 Sunday算法
这里简单说下自己对Sunday算法的理解吧,详细的可以戳上面的链接看下:

  • 从左往右遍历对比

  • 关注主串中参与匹配的最末位字符后面的那一位(下图蓝色位置)

  • 两种情况如图:


    LeetCode.28 - 实现strStr()_第1张图片
    Case1 & 2
  • 缺点是子串中大量重复时,效率变差最差O(m*n)

再重复下,详细请戳链接 BM算法 和 Sunday算法

自写代码

暴力版

class Solution:
   def strStr(self, haystack: str, needle: str) -> int:
       if len(needle) == 0:
           return 0
       if len(haystack) == 0:
           return -1
       #不用内置函数,直接以needle的长度依次遍历
       for i in range(len(haystack)):
           #真的,不要在循环套循环了,你不像个写py的
           if haystack[i:i+len(needle)] == needle:
               return i
       return -1

经典的KMP算法

    def kmp_search(self, haystack: str, needle: str) -> int:

        def get_next(pattern: str):
            j, k, l = 0, -1, len(pattern)

            p_next = [-1 for _ in range(l)]

            while j < l - 1:
                if k == -1 or pattern[j] == pattern[k]:
                    k += 1
                    j += 1
                    if pattern[j] != pattern[k]:
                        p_next[j] = k
                    else:
                        p_next[j] = p_next[k]
                else:
                    k = p_next[k]

            return p_next

        i, j, h_l, n_l = 0, 0, len(haystack), len(needle)
        p_next = get_next(needle)

        while i < h_l and j < n_l:
            if j == -1 or haystack[i] == needle[j]:
                i += 1
                j += 1
            else:
                j = p_next[j]

        if j == n_l:
            return i - j
        return -1

优雅代码

能两行不来三行:

class Solution:
    def strStr(self, haystack: str, needle: str) -> int:
        if not needle:return 0
        return haystack.index(needle) if needle in haystack else -1

sunday算法

def sunday_search(self, haystack: str, needle: str) -> int:
        if not needle:
            return 0

        offset = {}
        n_l = len(needle)

        for i in range(n_l):
            offset[needle[i]] = n_l - i

        i, j, h_l = 0, 0, len(haystack)

        while i <= h_l - n_l:
            j = 0

            while haystack[i + j] == needle[j]:
                j += 1
                if j == n_l:
                    return i

            if i + n_l == h_l:
                return -1

            if haystack[i + n_l] in offset:
                i += offset[haystack[i + n_l]]
            else:
                i += n_l + 1

        return -1

自测反思

  • 当 needle 是空字符串时,我们应当返回什么值呢?
    这句话在题目中给了提示,而这个确实是一个很好的问题,边界,永远是测试重点。
  • 多个存在,会不会出现问题?
  • 不存在,会不会有问题?

以上,欢迎大家讨论,共同进步


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