代码随想录算法训练营第九天|28. 实现 strStr()、459.重复的子字符串

28. 实现 strStr()

• 刷题https://leetcode.cn/problems/find-the-index-of-the-first-occurrence-in-a-string/description/
• 文章讲解https://programmercarl.com/0028.%E5%AE%9E%E7%8E%B0strStr.html
• 视频讲解1https://www.bilibili.com/video/BV1PD4y1o7nd/?vd_source=af4853e80f89e28094a5fe1e220d9062
• 视频讲解2https://www.bilibili.com/video/BV1M5411j7Xx/?spm_id_from=333.788&vd_source=af4853e80f89e28094a5fe1e220d9062

• 题解1（两次kmp的next数组从0开始）：

class Solution {
    // 求next数组
    public void getNext(int[] next, String s){
        int j = 0;
        next[0] = j;
        for(int i = 1; i < s.length(); i++){
            // j未回退到开头且不匹配，需要回退
            while(j > 0 && s.charAt(i) != s.charAt(j)){
                j = next[j - 1];
            }
            // 匹配的情况
            if(s.charAt(i) == s.charAt(j)){
                j++;
            }
            // 走到这里，或者匹配或者回退到头
            next[i] = j;
        }
    }
    public int strStr(String haystack, String needle) {
        // 模式串为空，返回匹配长度0
        if(needle.length() == 0){
            return 0;
        }
        // 开辟next数组
        int[] next = new int[needle.length()];
        // 填充next数组
        getNext(next, needle);      
        int j = 0;
        for(int i = 0; i < haystack.length(); i++){
            // 不匹配或者已回退到开始位置
            while(j > 0 && haystack.charAt(i) != needle.charAt(j)){
                j = next[j - 1];
            }
            // 匹配情况
            if(haystack.charAt(i) == needle.charAt(j)){
                j++;
            }
            // debug点:匹配成功返回的应该是 i - needle.length() + 1
            // 如果模式串匹配到了最后，说明已经匹配成功
            if(j == needle.length()){
                return (i - needle.length() + 1);
            }
        }
        // 模式串未匹配到最后，文本串已扫描完成，
        // 说明模式串匹配无效，返回-1
        return -1;
    }
}

• 题解2（两次kmp的next数组从-1开始，即前缀表-1）：

class Solution {
    // 求next数组
    public void getNext(int[] next, String s){
        int j = -1;
        next[0] = j;
        for(int i = 1; i < s.length(); i++){
            // j未回退到开头且不匹配，需要回退
            // 前缀表-1
            while(j >= 0 && s.charAt(i) != s.charAt(j + 1)){
                j = next[j];
            }
            // 匹配的情况
            if(s.charAt(i) == s.charAt(j + 1)){
                j++;
            }
            // 走到这里，或者匹配或者回退到头
            next[i] = j;
        }
    }
    public int strStr(String haystack, String needle) {
        // 模式串为空，返回匹配长度0
        if(needle.length() == 0){
            return 0;
        }
        // 开辟next数组
        int[] next = new int[needle.length()];
        // 填充next数组
        getNext(next, needle);      
        int j = -1;
        for(int i = 0; i < haystack.length(); i++){
            // 不匹配或者已回退到开始位置
            while(j >= 0 && haystack.charAt(i) != needle.charAt(j + 1)){
                j = next[j];
            }
            // 匹配情况
            if(haystack.charAt(i) == needle.charAt(j + 1)){
                j++;
            }
            // debug点:匹配成功返回的应该是 i - needle.length() + 1
            // 如果模式串匹配到了最后，说明已经匹配成功
            if(j == needle.length() - 1){
                return (i - needle.length() + 1);
            }
        }
        // 模式串未匹配到最后，文本串已扫描完成，
        // 说明模式串匹配无效，返回-1
        return -1;
    }
}

 459.重复的子字符串

• 刷题https://leetcode.cn/problems/repeated-substring-pattern/description/
• 文章讲解https://programmercarl.com/0459.%E9%87%8D%E5%A4%8D%E7%9A%84%E5%AD%90%E5%AD%97%E7%AC%A6%E4%B8%B2.html
• 视频讲解https://www.bilibili.com/video/BV1cg41127fw/?vd_source=af4853e80f89e28094a5fe1e220d9062

• 题解（移动匹配法）：

class Solution {
    public boolean repeatedSubstringPattern(String s) {
        // 移动匹配法
        int n = s.length();
        // debug点:不是substring(1,n-1),而是substring(1,n + n / 2)
        return (s + s).substring(1,n + n / 2).contains(s);
    }
}

• 题解（kmp法，求next数组特殊处理）： 

class Solution {
    public boolean repeatedSubstringPattern(String s) {
        // KMP解法
        // 若字符串为空，返回false
        if(s.equals("")){
            return false;
        }
        
        int len = s.length();
        // 原串加空格，使下标从1开始
        s = " " + s;
        char[] ch = s.toCharArray();
        int[] next = new int[len + 1];

        // 构造next数组,j从0开始(空格)，i从2开始
        for(int i = 2,j = 0; i <= len; i++){
            // 匹配失败
            while(j > 0 && ch[i] != ch[j + 1]){
                j = next[j];
            }
            // 匹配成功
            if(ch[i] == ch[j + 1]){
                j++;
            }
            // 更新next数组的值
            next[i] = j;
        }

        // 最后判断是否是重复的子字符串，next[len]代表数组末尾的值
        if(next[len] > 0 && len % (len - next[len]) == 0){
            return true;
        }
        return false;
    }
}