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[LeetCode]day27 28. 找出字符串中第一个匹配项的下标

news 来源：原创 2025/5/8 2:41:04

题目链接

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 。

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 。

提示：

1 <= haystack.length, needle.length <= 104
haystack 和 needle 仅由小写英文字符组成

题解

1.暴力解法

思路：

双指针扫描：
– i指针遍历主串
– j指针遍历模式串
逐字符比对
–当 haystack[i] == needle[j] 时，双指针共同前进
–出现不匹配时，i 回溯到本次匹配的起始位置+1，j 重置为0
终止条件
–若 j 走完整个模式串 → 匹配成功，返回 i-j
–若 i 走完主串但 j 未走完 → 匹配失败，返回-1

自己写

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        int i=0,j=0;
        while(i<=haystack.size()-needle.size()){
            if(haystack[i]==needle[j]){
                i++;
                j++;
                if(j==needle.size()){
                    return i-j;
                }
            }else{
                i=i-j+1;
                j=0;
            }
        }
        return -1;
    }
};

问题在于while(i<=haystack.size()-needle.size())
我本来的想法是当主串剩余的字符数比子串还少时，肯定不能匹配成功了，但是在匹配过程中i可能会大于haystack.size()-needle.size()

正确版本代码

 class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        int i=0,j=0;
        while(i<haystack.size()&& j<needle.size()){
            if(haystack[i]==needle[j]){
                i++;
                j++;
            
            }else{
                i=i-j+1;
                j=0;
            }
        }
        return j==needle.size()?(i-j):-1;
       
    }
};

KMP算法

核心难点在于求Next数组，Next数组用于next数组用于记录模式串中每个位置的最长公共前后缀长度

求next数组思路

初始化Next数组
处理元素不相同情况
处理元素相同情况
更新next数组

strStr函数思路

初始化：
主串指针i = 0，模式串指针j = 0。
调用getNext函数构造next数组。
匹配逻辑：
遍历主串haystack：
–如果j > 0且haystack[i] != needle[j]，说明当前字符不匹配，模式串指针j回溯到next[j - 1]。
–如果haystack[i] == needle[j]，说明当前字符匹配，j加1。
–如果j等于模式串的长度（j == needle.size()），说明模式串完全匹配，返回匹配的起始位置i - j + 1
返回值：
如果匹配成功，返回模式串在主串中的起始位置。
如果匹配失败，返回-1。

代码书写

class Solution {
public:
    void getNext(int*next,const string& s){
        //1.初始化
        next[0]=0;
        int i=1,j=0;
        for(i=1;i<s.size();i++){
          //2.处理不相同 回溯
          while(j>0&&s[i]!=s[j]){
            j=next[j-1];
          }
          //3.处理相同
          if(s[i]==s[j])
            j++;
            //4.更新Next数组
           next[i]=j;
    }
    } 
    int strStr(string haystack, string needle) {
        //i作为主串的指针,j作为模式串的指针
       int i=0,j=0;
       vector<int> next(needle.size());
       getNext(&next[0],needle);
       for(;i<haystack.size();i++){
        while(j>0&&haystack[i]!=needle[j]){
                j=next[j-1];
        }
        if(haystack[i]==needle[j])
        j++;
        if(j==needle.size()){
            return i-j+1;
        }
       }
       return -1;
    }
};