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LeetCode: Implement strStr() [027]

时间:2014-05-18 04:10:04      阅读:244      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:leetcode   算法   面试   

【题目】


Implement strStr().

Returns a pointer to the first occurrence of needle in haystack, or null if needle is not part of haystack.


【题意】

实现库函数strStr(), 功能是在字符串haystack中找出目标串needle第一次出现的索引位


【思路】

字符串的匹配,可以用暴力解法,但不推荐。一般使用KMP算法求解。

简要介绍一下KMP的思想:

    haystack是题设所给的匹配串,needle是题设所给的模式串。

    needle在和haystack匹配时,如果遇到某个位置上的字符失配,暴力法会将needle的游标返回头部,从头开始重新匹配;而KMP算法允许游标不返回头部,而利用已有的匹配结果,将游标移动到新的位置k上,从k位置开始匹配。      
    如何确定这个新位置,或者说这个新位置是什么呢?
   (1).我们这么来看,假设在当前的匹配过程中发现haystack[i]!=needle[j],显然这个时候haystack[i-j, i-1]和needle[0,j-1]各个位置上的字符已经匹配。
   (2).此时,needle新的游标位置next[j]=k,它满足子串needle[0,k-1]与子串needle[j-k,j-1]完全匹配,也就是说字符串needle[0,j-1]的前k个字符与后k个字符相同。【k是满足该匹配条件的最大值,且k<j】
   (3)把needle的游标从j移动到k,意味着我们从k开始比较就可以了,needle[0,k-1]不需要再重复比较了。这一点由(1)保证。

        

    结合(1)(2)我们有:haystack[i-j, i-1]=needle[0,j-1] && needle[0,k-1]=needle[j-k, j-1] 

    显然我们可以推出:needle[0,k-1]=haystack[i-k,i-1]; 也即从k位置开始比较即可,不需要从头开始匹配。
        
    
    KMP算法关键在于建立next数组,即发生不匹配情况是回跳到哪个位置继续匹配。
    假设我们已经确定了needle字符串中j位置的字符失配时跳转的位置是k,即next[j]=k, 根据上面的分析我们知道此时满足needle[0,k-1]=needle[j-k, j-1]。那next[j+1]=?
    1. 如果needle[k]==needle[j],显然有needle[0,k]=needle[j-k, j],则next[j+1]=k+1;
    2. 如果needle[k]!=needle[j], 这也是一种失配的情况(即needle起始字符串和结尾字符串匹配时发生失配),则游标k应该跳转到next[k],然后再与needle[j]比较,如果还是失配,游标继续通过next数组回跳,直至与needle[j]匹配,此时next[j+1]=k+1;


【代码】

class Solution {
public:
    void getNext(char*needle, int*next){
        int size=strlen(needle);
        int i=0,k=-1;
        next[0]=-1;
        while(i<size-1){        //因为我们通过A[i]来求A[i+1]的,因此结束条件是i<size-1
            if(k==-1||needle[i]==needle[k]){
                i++;
                k++;
                next[i]=k;
            }
            else{
                k=next[k];
            }
        }
    }
    char *strStr(char *haystack, char *needle) {
        if(needle==NULL || haystack==NULL)return NULL;
        int patternSize=strlen(needle);
        int haystackSize=strlen(haystack);
        int*next=new int[patternSize];
        //生成next数组
        getNext(needle,next);
        //匹配
        int i=0;    //haystack的游标
        int j=0;    //needle的游标
        while(i<haystackSize&&j<patternSize){
            if(j==-1||haystack[i]==needle[j]){
                i++;j++;
            }
            else{
                j=next[j];
            }
        }
        delete next;
        if(j==patternSize)return haystack+i-j;
        return NULL;
    }
};


LeetCode: Implement strStr() [027],布布扣,bubuko.com

LeetCode: Implement strStr() [027]

标签:leetcode   算法   面试   

原文地址:http://blog.csdn.net/harryhuang1990/article/details/26058943

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