前言
本题是经典的字符串单模匹配的模型,因此可以使用字符串匹配算法解决,常见的字符串匹配算法包括暴力匹配、Knuth-Morris-Pratt 算法、Boyer-Moore 算法、Sunday 算法等,本文 ## 前言
本题是经典的字符串单模匹配的模型,因此可以使用字符串匹配算法解决,常见的字符串匹配算法包括暴力匹配、Knuth-Morris-Pratt 算法、Boyer-Moore 算法、Sunday 算法等,本文将讲解朴素解法(暴力匹配)和KMP算法
因为哈希方法可能出现哈希值相等但是字符串不相等的情况,而 strStr 函数要求匹配结果必定正确,因此本文不介绍哈希方法,有兴趣的读者可以自行了解滚动哈希的实现(如 Rabin-Karp 算法)。
方法一:暴力匹配
思路及算法
我们可以让字符串 needle 与字符串haystack 的所有长度为 mm 的子串均匹配一次。
为了减少不必要的匹配,我们每次匹配失败即立刻停止当前子串的匹配,对下一个子串继续匹配。如果当前子串匹配成功,我们返回当前子串的开始位置即可。如果所有子串都匹配失败,则返回 −1。
代码
class Solution {
public int strStr(String haystack, String needle) {
int n = haystack.length(), m = needle.length();
for (int i = 0; i + m <= n; i++) {
boolean flag = true;
for (int j = 0; j < m; j++) {
if (haystack.charAt(i + j) != needle.charAt(j)) {
flag = false;
break;
}
}
if (flag) {
return i;
}
}
return -1;
}
}
复杂度分析
- 时间复杂度:O(n×m),其中n 是字符串haystack 的长度,m 是字符串needle 的长度。最坏情况下我们需要将字符串needle 与字符串haystack 的所有长度为 mm 的子串均匹配一次。
- 空间复杂度:O(1)。我们只需要常数的空间保存若干变量。
KMP 解法
讲解转自:三叶姐
KMP 算法是一个快速查找匹配串的算法,它的作用其实就是本题问题:如何快速在「原字符串」中找到「匹配字符串」。
上述的朴素解法,不考虑剪枝的话复杂度是 O(m∗n) 的,而 KMP 算法的复杂度为O(m+n)。
KMP 之所以能够在 O(m+n) 复杂度内完成查找,是因为其能在「非完全匹配」的过程中提取到有效信息进行复用,以减少「重复匹配」的消耗。
你可能不太理解,没关系,我们可以通过举
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