LeetCode-28. 找到字符串中第一个匹配项的下标

KMP 算法

基本概念

• S：文本串
• P：模式串
• next 数组：next[i]表示当模式串中第 i 个字符与文本串中某个字符不匹配时，模式串应该跳到文本串的哪个位置继续匹配。

next 数组含义及计算

对于模式串P，next[i]表示P[1 ... i-1]这个子串的最长相同前后缀的长度。也就是说，如果P[i]与文本串S的某个字符不匹配，那么我们可以将P向右移动next[i]个位置，使得P[1 ... next[i]]与P[i-next[i] ... i-1]对齐，继续比较P[next[i]]与S的下一个字符。这样可以避免重复比较已经匹配的部分，提高效率。

next 数组的求法是通过模板串自己与自己进行匹配操作得出来的

// 计算next数组
for(int i = 2; j = 0; i <= m; i++) {
    // 匹配不成功
    while(j > 0 && p[i] != p[j+1]) {
        j = next[j];
    }

    // 匹配成功
    if(p[i] == p[j+1])  j++;
    next[i] = j;
}

匹配过程

// 匹配
for(int i = 1, j = 0; i <= n; i++) {
    // 匹配不成功
    while(j > 0 && s[i] != p[j+1]) {
        j = next[j];
    }

    // 匹配成功
    if(s[i] == p[j+1])  j++;
    // 匹配完成
    if( j == m )  return i - m;
}

LeetCode-28.找到字符串中第一个匹配项的下标

题目描述

给你两个字符串 haystack 和 needle ，请你在 haystack 字符串中找出 needle 字符串的第一个匹配项的下标（下标从 0 开始）。如果 needle 不是 haystack 的一部分，则返回 -1 。

程序代码

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        int n = haystack.size(), m = needle.size();

        string s = " " + haystack;
        string p = " " + needle;

        vector<int> next(m + 1, 0);

        // 计算next数组
        for(int i = 2, j = 0; i <= m; i++) {
            // 匹配不成功
            while(j > 0 && p[i] != p[j+1]) {
                j = next[j];
            }

            // 匹配成功
            if(p[i] == p[j+1])  j++;
            next[i] = j;
        }

        // 匹配
        for(int i = 1, j = 0; i <= n; i++) {
            // 匹配不成功
            while(j > 0 && s[i] != p[j+1]) {
                j = next[j];
            }

            // 匹配成功
            if(s[i] == p[j+1])  j++;
            // 匹配完成
            if( j == m )  return i - m;
        }
        return -1;
    }
};