2025-2-17算法打卡

一，28. 找出字符串中第一个匹配项的下标

1.题目描述：

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 。

2.实例：

示例 1：

输入：haystack = "sadbutsad", needle = "sad"
输出：0
解释："sad" 在下标 0 和 6 处匹配。
第一个匹配项的下标是 0 ，所以返回 0 。

示例 2：

输入：haystack = "leetcode", needle = "leeto"
输出：-1
解释："leeto" 没有在 "leetcode" 中出现，所以返回 -1 。

3.思路：

运用kmp思想通过next数组来实现。

4：代码：

class Solution {
    /**
	牺牲空间，换取最直白的暴力法
        时间复杂度 O(n * m)
        空间 O(n + m)
     */
    public int strStr(String haystack, String needle) {
        // 获取 haystack 和 needle 的长度
        int n = haystack.length(), m = needle.length();
        // 将字符串转换为字符数组，方便索引操作
        char[] s = haystack.toCharArray(), p = needle.toCharArray();

        // 遍历 haystack 字符串
        for (int i = 0; i < n - m + 1; i++) {
            // 初始化匹配的指针
            int a = i, b = 0;
            // 循环检查 needle 是否在当前位置开始匹配
            while (b < m && s[a] == p[b]) {
                // 如果当前字符匹配，则移动指针
                a++;
                b++;
            }
            // 如果 b 等于 m，说明 needle 已经完全匹配，返回当前位置 i
            if (b == m) return i;
        }

        // 如果遍历完毕仍未找到匹配的子串，则返回 -1
        return -1;
    }
}

二，459. 重复的子字符串

1.题目描述：

给定一个非空的字符串 s ，检查是否可以通过由它的一个子串重复多次构成。

2.实例：

示例 1:

输入: s = "abab"
输出: true
解释: 可由子串 "ab" 重复两次构成。

示例 2:

输入: s = "aba"
输出: false

示例 3:

输入: s = "abcabcabcabc"
输出: true
解释: 可由子串 "abc" 重复四次构成。 (或子串 "abcabc" 重复两次构成。)

3.思路：

next 数组记录的就是最长相同前后缀， 如果 next[len - 1] != -1，则说明字符串有最长相同的前后缀（就是字符串里的前缀子串和后缀子串相同的最长长度）。

最长相等前后缀的长度为：next[len - 1] + 1。(这里的next数组是以统一减一的方式计算的，因此需要+1，数组长度为：len。

len - (next[len - 1] + 1) 是最长相等前后缀不包含的子串的长度。

如果len % (len - (next[len - 1] + 1)) == 0 ，则说明数组的长度正好可以被 最长相等前后缀不包含的子串的长度 整除 ，说明该字符串有重复的子字符串。

#打印数组

4：代码：

class Solution {
    public boolean repeatedSubstringPattern(String s) {
        if (s.equals("")) return false;

        int len = s.length();
        // 原串加个空格(哨兵)，使下标从1开始，这样j从0开始，也不用初始化了
        s = " " + s;
        char[] chars = s.toCharArray();
        int[] next = new int[len + 1];

        // 构造 next 数组过程，j从0开始(空格)，i从2开始
        for (int i = 2, j = 0; i <= len; i++) {
            // 匹配不成功，j回到前一位置 next 数组所对应的值
            while (j > 0 && chars[i] != chars[j + 1]) j = next[j];
            // 匹配成功，j往后移
            if (chars[i] == chars[j + 1]) j++;
            // 更新 next 数组的值
            next[i] = j;
        }

        // 最后判断是否是重复的子字符串，这里 next[len] 即代表next数组末尾的值
        if (next[len] > 0 && len % (len - next[len]) == 0) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}