28. 实现 strStr()简单暴力KMP

Posted 2022-12-09 pre_eminent

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 。

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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。

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示例 1：

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

输入：haystack = "aaaaa", needle = "bba"
输出：-1
示例 3：

输入：haystack = "", needle = ""
输出：0
 

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提示：

1 <= haystack.length, needle.length <= 10^4
haystack 和 needle 仅由小写英文字符组成

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解法1：暴力

/**
 * @param string haystack
 * @param string needle
 * @return number
 */
var strStr = function(s, p) 
    // 1.健壮性
    if (p.length === 0 || s === p) 
        return 0;
    

    let pLen = p.length;
    // 对s字符串，从0开始，遍历至sLen - pLen位置处
    // 注意等号
    for(let i = 0; i <= s.length - pLen; i++) 
        let flag = true;
        // 对p字符串：从0开始，遍历pLen长度
        for (let j = 0; j < pLen; j++) 
            if (s.charAt(i + j) !== p.charAt(j)) 
                flag = false;
                break;
            
        
        // 完全匹配上了
        if (flag) 
            return i;
        
    

    return -1;
;

/**
 * @param string haystack
 * @param string needle
 * @return number
 */
var strStr = function(s, p) 
    // 1.健壮性
    if (p.length === 0 || s === p) 
        return 0;
    

    let pLen = p.length;
    // 对s字符串，从0开始，遍历至sLen - pLen位置处
    // 注意等号
    for(let startIndex = 0; startIndex <= s.length - pLen; startIndex++) 
        // 对s字符串：从 startIndex 开始，遍历pLen长度
        for(let i = startIndex; i < startIndex + pLen; i++) 
            let count = 0;
            // 对p字符串：从0开始，遍历pLen长度
            for (let j = 0; j < pLen; j++) 
                if (s.charAt(i) === p.charAt(j)) 
                    i++;
                    // j已经在for里++
                    count++;
                 else 
                    // 直接break;
                    break;
                
            
            // 完全匹配上了，回退i的位置至起始位置
            if (count === pLen) 
                return i - pLen;
            
        
    

    return -1;
;

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解法2：KMP算法（next数组）

KMP算法视频（理论篇）：https://bilibili.com/video/BV1PD4y1o7nd/

/**
 * @param string haystack
 * @param string needle
 * @return number
 */
var strStr = function(s, p) 
    // 1.健壮性
    if (p.length === 0) 
        return 0;
    

    // 2. 求next数组
    const nextArr = getNextArr(p);

    // 类似求next数组，求匹配位置
    // pIndex 模式串
    let pIndex = 0;
    for(let sIndex = 0; sIndex < s.length; sIndex++) 
        // 1.必须先判断不相等时，模式串回退
        while(pIndex > 0 && s[sIndex] !== p[pIndex]) 
            pIndex = nextArr[pIndex - 1];
        

        // 2.如果相等，继续比较
        if (s[sIndex] === p[pIndex])             
            pIndex++;
            // sIndex已经在for中++了
        

        // 3.更新next数组
        // 变成了判断是否到头
        if (pIndex === p.length) 
            return sIndex - p.length + 1;
        
    

    return -1;
;

// 计算next数组
// s = 'aabaabaaf'
// p = 'aabaaf';
// nextArr = [ 0, 1, 0, 1, 2, 0 ];
function getNextArr(p) 
    const nextArr = [];
    // pIndex 指向了前缀的末位
    let pIndex = 0;

    // 1个字符 其最长相等前后缀为 0
    nextArr[0] = 0;

    // sIndex 指向了后缀的末位
    for(let sIndex = 1; sIndex < p.length; sIndex++) 
        // 1.必须先判断不相等时，pIndex不断回退
        while(pIndex > 0 && p.charAt(pIndex) !== p.charAt(sIndex)) 
            // 难点
            pIndex = nextArr[pIndex - 1];
        
        // 2.相等时
        if (p.charAt(pIndex) === p.charAt(sIndex)) 
            pIndex++;
            // sIndex已经在for中++了
        
        // 3. 更新nextArr
        nextArr[sIndex] = pIndex;
    
    return nextArr;