4.2 串的模式匹配

4.2.1 简单的模式匹配算法

Leetcode28 找出字符串中第一个匹配项的下标

给你两个字符串 haystack 和 needle，请你在 haystack 字符串中找出 needle 字符串的第一个匹配项的下标（下标从 0 开始）。如果 needle 不是 haystack 的一部分，则返回 -1。

主串和模式串都前移。

时间复杂度 O(nm)

class Solution
{
public:
    int strStr(string haystack, string needle)
    {
        int m = haystack.size(), n = needle.size();
        for (int i = 0; i + n <= m; i++)
        {
            int flag = true;
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                if (needle[j] != haystack[j + i])
                {
                    flag = false;
                    break;
                }
            }
            if (flag)
            {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
};

4.2.2 串的模式匹配算法——KMP 算法

前缀：除第一个字符外，字符串的所有头部子串

后缀：除最后一个字符外，字符串的所有尾部子串

部分匹配值：前缀和后缀最长相等前后缀长度

主串不动，模式串前移

时间复杂度 O(m+n)

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        int n = haystack.size(), m = needle.size();
        if (m == 0) {
            return 0;
        }
        vector<int> pi(m);
        for (int i = 1, j = 0; i < m; i++) {
            while (j > 0 && needle[i] != needle[j]) {
                j = pi[j - 1];//字符不匹配，模式串指针前移
            }
            if (needle[i] == needle[j]) {
                j++;//字符匹配，双指针后移
            }
            pi[i] = j;//字符匹配，pi[j+1]=pi[j]+1
        }
        for (int i = 0, j = 0; i < n; i++) {
            while (j > 0 && haystack[i] != needle[j]) {
                j = pi[j - 1];
            }
            if (haystack[i] == needle[j]) {
                j++;
            }
            if (j == m) {
                return i - m + 1;
            }
        }
        return -1;
    }
};

求 next 数组

前后缀相等，next=0 时，i++,j++。否则 j++

next 数组为递增序列

求 nextval 数组

相同直接跳过，重复的字符比较失败不需要多次比较

nextval 数组可能为无序序列