☆打卡算法☆LeetCode 28实现 strStr() 算法解析

Posted 2022-08-06 恬静的小魔龙

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大家好，我是小魔龙，Unity3D软件工程师，VR、AR，虚拟仿真方向，不定时更新软件开发技巧，生活感悟，觉得有用记得一键三连哦。

一、题目

1、算法题目

“实现strStr()。”

题目链接：

来源：力扣（LeetCode）

链接：28. 实现 strStr() - 力扣（LeetCode） (leetcode-cn.com)

2、题目描述

实现 strStr() 函数。

给你两个字符串 haystack 和 needle ，请你在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置（下标从 0 开始）。如果不存在，则返回 -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。

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

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

二、解题

1、思路分析

这个题是经典的字符串单模匹配的模型，可以使用字符串匹配算法解决，本文使用KMP（Knuth Morris Pratt）算法解这道题。

KMP算法的主要逻辑就是，计算next数组，通过循环来对比target与txt字符串。

2、代码实现

代码参考：

public class Solution 
    public int StrStr(string haystack, string needle) 
        if(needle == "") return 0;
        int[] next = GetNext(needle);  //获取next数组
        int i = 0, j = 0;
        while(i < haystack.Length)
        
            if(haystack[i] == needle[j])
            
                i++;
                j++;
            
            else
            
                if(i < haystack.Length)
                
                    if(j == 0) i++;
                    else j = next[j - 1];  //回溯，KMP之精髓，与next中的回溯同理
                
            
            if(j == needle.Length) return i - j;
        
        return -1;
    
    public int[] GetNext(string str)
    
        int[] next = new int[str.Length];
        int i = 1, j = 0;  //i不能等于1，否则无法错位相比
        next[0] = 0;
        while(i < str.Length)
        
            if(str[i] == str[j])
            
                j++;
                next[i] = j;
                i++;
            
            else
            
                if(j == 0)
                
                    next[i] = 0;
                    i++;
                
                else
                
                    j = next[j - 1];  //回溯
                
            
        
        return next;
    

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3、时间复杂度

时间复杂度 ： O(n+m)

其中m是字符串needle的长度，m是字符串haystack的长度。

空间复杂度： O(m)

其中m是字符串needle的长度。

三、总结

有时间可以详细了解一下KMP算法。