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28.
Implement strStr()-leetcode-java
发表于 2016/02/06
题意
Implement strStr().
Returns the index of the first occurrence of needle in haystack, or -1 if needle is not part of haystack.
字符串匹配问题，如果子串在主串中存在，则返回子串在主串中首次出现的第一个字符的位置，不存在则返回-1。
思路：遍历主串的长度，如果此时i的位置加上子串长度已经超过主串的长度，说明不存在，返回-1. 在子串开始匹配的时候，为了保留匹配成功时i作为首位字符的位置，用m进行递增。比较子串和主串每一位是否相同，当j等于子串的长度减一，证明匹配成功。
public class Solution {
public int strStr(String haystack, String needle) {
if(haystack==null || needle==null) return 0;
if(needle.length()==0) return 0;
for(int i=0;i<haystack.length();i++){
if(i+needle.length()>haystack.length()) return -1;
int m=i;
for(int j=0;j<needle.length();j++){
if(needle.charAt(j)==haystack.charAt(m)){
if(j==needle.length()-1)
{return i;}
m++;
}else break;
}
}
return -1;
}}
下面这个方法流传也很广，也易于理解：
public int strStr(String haystack, String needle) {
// 从heystack开始
for (int i = 0; ; i++) {
// 匹配needle的字符
for (int j = 0; ; j++) {
// 如果needle和j一样长，则直接返回i(当前匹配的起始位置)，因为已经匹配成功了
if (j == needle.length()) { return i; }
// 如果i+j为当前haystack的长度，则表明已经走完heystack所有的字符，并且没有匹配成功(注意如果最后一个字符正好匹配成功，则在上面一个判断就会返回)
if (i + j == haystack.length()) { return -1; }
// 如果当前needle和haystack的字符相同的话(因为每次不成功匹配不成功，则i移动1位，而j又重新从0开始，所以haystack的当前位置是i+j)
if (needle.charAt(j) != haystack.charAt(i + j)) { break; } } } }
此题还有KMP解法，oh这个大boss，光理解它的思想我就已经用完今天的脑力了……
上高手写出来的KMP解法：
public int strStr(String haystack, String needle) {
if(haystack==null || needle==null)
return 0;
int h = haystack.length();
int n = needle.length();
if (n > h)
return -1;
if (n == 0)
return 0;
int[] next = getNext(needle);
int i = 0;
while (i <= h - n) {
int success = 1;
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (needle.charAt(0) != haystack.charAt(i)) {
success = 0;
i++;
break;
} else if (needle.charAt(j) != haystack.charAt(i + j)) {
success = 0;
i = i + j - next[j - 1];
break;
}
}
if (success == 1)
return i;
}
return -1;
}
//calculate KMP array
public int[] getNext(String needle) {
int[] next = new int[needle.length()];
next[0] = 0;
for (int i = 1; i < needle.length(); i++) {
int index = next[i - 1];
while (index > 0 && needle.charAt(index) != needle.charAt(i)) {
index = next[index - 1];
}
if (needle.charAt(index) == needle.charAt(i)) {
next[i] = next[i - 1] + 1;
} else {
next[i] = 0;
}
}
return next;
}
在花了些功夫理解思想后，关于next数组的理解把我卡在了半路，又是各种搜，搜到pku的一个ACM PPT把我点通了，和之前博文的讲解串联了起来：
就是下面这个，举的例子来说明运行过程，
? i = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ……
? A = a b a b a b a a b a b …
? B = a b a b a c b
? j = 1 2 3 4 5 6 7
?当i=6,j=5时，a[i+1]!=b[j+1],故令j=next[5]=3
? i = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ……
? A = a b a b a b a a b a b …
? B = a b a b a c b
? j = 1 2 3 4 5 6 7
?此时i=6,j=1 仍不满足a[i+1]==b[j+1]，故继续减小j,使j=next[1]=0
? i = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ……
? A = a b a b a b a a b a b …
? B = a b a b a c b
? j = 1 2 3 4 5 6 7
?终于，A[8]=B[1]，i变为8，j为1
? i = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ……
? A = a b a b a b a d b a b …
? B = a b a b a c b
? j = 1 2 3 4 5 6 7
?事实上，有可能j到了0仍然不能满足A[i+1]=B[j+1]（比如A[8]=“d”时）。因此，准确的说法是，当j=0了时，我们直接增加i值但忽略j直到出现A[i]=B[1]为止。
（PS：有一点小小的疑问，上面那里 i 的值是不是写错了，比如最上面那个，i值为7，j=5的时候吧？不过不影响整体的理解）
我认为有助于理解KMP思想的文章：
http://blog.csdn.net/yutianzuijin/article/details/11954939
这篇文最后作者还给了个科赫曲线，我开始真不理解为啥，懂了之后也就明白了，作者想借此表达一种局部的局部的思想吧，子串也就是pattern串不断向前缩短的同时，也存在着匹配的前缀和后缀。
http://www.cnblogs.com/goagent/archive/2013/05/16/3068442.html
这篇文关于next的公式和图讲的挺好的
http://blog.csdn.net/power721/article/details/6132380
这篇文用表格的形式描绘了一下匹配过程，也挺直观的。
其他的可以参考学习下的文：
http://www.cppblog.com/oosky/archive/2006/07/06/9486.html
http://blog.csdn.net/joylnwang/article/details/6778316
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