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:

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。

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：

  
  
  

  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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