leetcode 028.实现strStr()，即查找重复字符串（KMP算法）

2024-04-17 00:47:44

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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