leetcode28.实现strStr（）（暴力拆解，双指针，KMP算法）

Posted 2020-12-19 shudaixiongbokeyuan

package newleetcode;

/**
 * leetcode20.strStr匹配字符串
 * 给定一个主串和一个匹配字符串
 * 在主串中寻找匹配字符串并返回下标
 */
public class LeetCode28 {
    //KMP算法
    //dp前一个括号代表匹配状态
    private int[][] dp;
    //匹配字符串
    private String pat;
    //kmp算法构造
    public LeetCode28(String pat){
        this.pat=pat;
        int length=pat.length();
        //初始化
        dp=new int[length][256];
        //状态为0时匹配成功返回1
        dp[0][pat.charAt(0)]=1;
        //影子状态[匹配失败时判断具体回溯][前缀，后缀]
        int shadow=0;
        //造字典(通过for循环构造一个匹配字符串字典，目的是通过判断匹配不同字符时字符串如何回溯)
        for(int j=1;j<length;j++){
            for(int c=0;c<256;c++){
                if(pat.charAt(j)==c){
                    //匹配成功时状态进1
                    dp[j][c]=j+1;
                }else {
                    //判断当前状态在匹配失败情况下根据c不同返回不同状态
                    dp[j][c]=dp[shadow][c];
                }
            }
            //判断前缀后缀，并更新影子状态（不同状态下匹配不同字符会返回相应状态）
            shadow=dp[shadow][pat.charAt(j)];
        }
    }

    //kmp算法搜索
    public int search(String txt){
        //初始化匹配字符串状态
        int j=0;
        //for循环，待匹配字符串（主串）永不回溯
        for(int i=0;i<txt.length();i++){
            //计算匹配状态
            j=dp[j][txt.charAt(i)];
            //匹配成功时返回相应位置
            if(j==pat.length())return i-pat.length()+1;
        }
        return -1;
    }

    //普通搜索方法
    public int search1(String pat,String txt){
        //判断匹配字符串是否为空
        if(pat.length()==0)return 0;
        //判断匹配字符串是否大于主串
        if(txt.length()<pat.length())return -1;
        for (int start=0;start<txt.length()-pat.length()+1;start++){
            //substring截取字符串进行值匹配，匹配成功返回相应值
            if (txt.substring(start,start+pat.length()).equals(pat))
            return start;
        }
        return -1;
    }

    //双指针搜索方法
    public int search2(String pat,String txt){
        //判断匹配字符串是否为空
        if(pat.length()==0)return 0;
        //判断匹配字符串是否大于主串
        if(txt.length()<pat.length())return -1;
        int pn=0;
        while (pn<txt.length()-pat.length()+1){
            //如果第一个字符不匹配则直接向后匹配,节省匹配时间
            while (pn<txt.length()-pat.length()+1&&txt.charAt(pn)!=pat.charAt(0))pn++;
            //curlen匹配成功长度，pl子串指针
            int curlen=0,pl=0;
            //匹配成功即进位继续匹配
            while (pl<pat.length()&&pn<txt.length()&&txt.charAt(pn)==pat.charAt(pl)){
                pn++;
                pl++;
                curlen++;
            }
            if(curlen==pat.length())return pn-pat.length();
            //子串回溯
            pn=pn-curlen+1;
        }
        return -1;
    }

    public static void main(String args[]){
        String x="ba";
        String txt="aaabaa";
        LeetCode28 leetCode28=new LeetCode28(x);
        System.out.println(leetCode28.search2(x,txt));
    }
}
/**
 * leetcode提交代码
 * class Solution {
 *     public int strStr(String haystack, String needle) {
 *         if(needle.length()==0)return 0;
 *         if(haystack.length()<needle.length())return -1;
 *         for (int start=0;start<haystack.length()-needle.length()+1;start++){
 *             //substring截取字符串进行值匹配，匹配成功返回相应值
 *             if (haystack.substring(start,start+needle.length()).equals(needle))
 *             return start;
 *         }
 *         return -1;
 *     }
 * }
 */