摘要：愛寫作者愛寫實(shí)現(xiàn)函數(shù)。說明當(dāng)是空字符串時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)返回什么值呢這是一個(gè)在面試中很好的問題。對于本題而言，當(dāng)是空字符串時(shí)我們應(yīng)當(dāng)返回。這與語言的以及的定義相符。利用內(nèi)建函數(shù)直接得結(jié)果。如果子字符串為空，返回。

愛寫bug（ID：icodebugs）
作者：愛寫bug

實(shí)現(xiàn) strStr() 函數(shù)。

給定一個(gè) haystack 字符串和一個(gè) needle 字符串，在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出現(xiàn)的第一個(gè)位置 (從0開始)。如果不存在，則返回 -1。

Implement strStr().

Return the index of the first occurrence of needle in haystack, or -1 if needle is not part of haystack.

Example 1:

Input: haystack = "hello", needle = "ll"
Output: 2

Example 2:

Input: haystack = "aaaaa", needle = "bba"
Output: -1

Clarification:

What should we return when needle is an empty string? This is a great question to ask during an interview.

For the purpose of this problem, we will return 0 when needle is an empty string. This is consistent to C"s strstr() and Java"s indexOf()).

說明:

當(dāng) needle 是空字符串時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)返回什么值呢？這是一個(gè)在面試中很好的問題。

對于本題而言，當(dāng) needle 是空字符串時(shí)我們應(yīng)當(dāng)返回 0 。這與C語言的 strstr() 以及 Java的 indexOf()) 定義相符。

暴力窮舉：

? 復(fù)雜度：時(shí)間 O(n^2) 空間 O(1)

? 字符串 a 從第一個(gè)索引開始 逐一匹配字符串 b 的第一個(gè)索引：a[i++]==b[0]，如果為true，則進(jìn)入內(nèi)循環(huán)字符串a(chǎn)從第 i+j 個(gè)字符開始與字符串b 第 j個(gè)字符匹配：a[i+j]==b[j]

代碼：

class Solution {
    public int strStr(String haystack, String needle) {
        if(needle.equals(""))return 0;
        int haystackLen=haystack.length(),needleLen=needle.length();
        char firstChar=needle.charAt(0);

        for(int i=0;i<=haystackLen-needleLen;i++){
            if(haystack.charAt(i)==firstChar){
                int j=1;
                for(;j

KMP算法：
?    復(fù)雜度：時(shí)間 O(n+m)  空間 O(M)
下面引用一組圖片幫助理解(圖片來源：https://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/7041827 )：
?    說明： 圖片中字符串haystack為："BBC ABCDAB ABCDABCDABDE"，模式串 needle 為："ABCDABD"
第一步開始匹配：

第二步匹配到第一個(gè)相同字符：

第三步兩個(gè)字符串逐一向后匹配，直到到字符 D 與 空格 字符匹配失敗，結(jié)束該輪次匹配：

第四步重新匹配，但不用從第二步的下一個(gè)字符 B 開始，因?yàn)榭崭褡址芭c模式字符串前6個(gè)字符已經(jīng)匹配相同。既C字符之前的兩個(gè)字符 AB 與空格字符前兩個(gè)字符 AB 相同，兩個(gè)字符串可直接從 空白 字符與 C 字符開始匹配：


可以看到圖片中一下跳過了 haystack 五個(gè)字符ABCDAB 和 needle 的兩個(gè)字符AB。優(yōu)化思路很清晰。

代碼：
class Solution {
    public int strStr(String haystack, String needle) {
        if(needle.equals("")) return 0;
        int[] next = new int[needle.length()];
        getNext(next, needle);// 得到next數(shù)組
        // i是匹配串haystack的指針，j是模式串needle的指針
        int i = 0, j = 0;
        while(i < haystack.length() && j < needle.length()){
            // 如果j=-1，即next數(shù)組中該字符為第一位，下標(biāo)+1后，重新匹配
            if(j == -1 || haystack.charAt(i) == needle.charAt(j)){
                // 如果匹配成功，則自增1，匹配下一個(gè)字符
                i++;j++;
            } else {
                j = next[j];// 如果匹配失敗，則將j賦值next[j]，避免匹配重復(fù)匹配
            }
        }
        return j == needle.length() ? i - j : -1;
    }

    private void getNext(int[] next, String needle){
        // k是前綴中相同部分的末尾，也是相同部分的長度
        // j是后綴的末尾，即后綴相同部分的末尾
        int k = -1, j = 0;
        next[0] = -1;
        while(j < needle.length() - 1){
            // 如果k=-1，匹配失敗，重新開始計(jì)算前綴和后綴相同的長度
            // 如果兩個(gè)字符相等，則在上次前綴和后綴相同的長度加1，繼續(xù)下一段字符最大公共前后綴匹配
            if (k == -1 || needle.charAt(j) == needle.charAt(k)){
                k++;j++;
                if (needle.charAt(j) != needle.charAt(k))
                    next[j] = k;
                else
                    //因?yàn)椴荒艹霈F(xiàn)p[j] = p[ next[j ]]，所以當(dāng)出現(xiàn)時(shí)需要繼續(xù)遞歸，k = next[k] = next[next[k]]，以減少重復(fù)部分的多余匹配
                    next[j] = next[k];
            } else {
                // 否則，前綴長度縮短為next[k]
                k = next[k];
            }
        }
    }
}
總結(jié)：
?        KMP算法優(yōu)化的方向很明了，主要難點(diǎn)就在于對next數(shù)組的求法和理解，KMP算法不是本文的重點(diǎn)，如有興趣深入了解，推薦一篇博文：https://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/7041827
另外還有Sunday算法 是找到與模式字符串相同長度的源字符串 從右向左匹配，其中心思想為：
如果該字符沒有在模式串中出現(xiàn)，直接從該字符向右移動(dòng)位數(shù) = 模式串長度 + 1。（因?yàn)樵醋址性撟址南嗤L度字符串不可能匹配）
如果該字符在模式串中出現(xiàn)過，其移動(dòng)位數(shù) = 模式串中最右端的該字符到末尾的距離+1。

字符串haystackBBC ABC 與模式串needle ABCDABD 匹配，字符串haystack中的空格字符未在模式串needle 中出現(xiàn)，則可以直接跳過空格字符后面六個(gè)字符的匹配，因?yàn)榘崭褡址南嗤L度字符串都不可能匹配成功，所以可以跳過6個(gè)。
Python3：
?        說明：上面兩種方法在所有語言都可行，只是語法不同，所以在py3中不再復(fù)現(xiàn)，僅展示一些py3特有的語法投機(jī)取巧解題。
利用py3內(nèi)建函數(shù)find()直接得結(jié)果。
class Solution:
    def strStr(self, haystack: str, needle: str) -> int:
        return haystack.find(needle)
find() 方法描述
find() 方法檢測字符串中是否包含子字符串 str ，如果指定 beg（開始） 和 end（結(jié)束） 范圍，則檢查是否包含在指定范圍內(nèi)，如果指定范圍內(nèi)如果包含指定索引值，返回的是索引值在字符串中的起始位置。如果不包含索引值，返回-1。如果子字符串為空，返回0。
語法
str.find(str, beg=0, end=len(string))
參數(shù)

str -- 指定檢索的字符串
beg -- 開始索引，默認(rèn)為0。
end -- 結(jié)束索引，默認(rèn)為字符串的長度。


利用py3字符出切片特性解決：
class Solution:
    def strStr(self, haystack: str, needle: str) -> int:
        for i in range(len(haystack)-len(needle)+1):
            if haystack[i:i+len(needle)]==needle:#截取切片
                return i
        return -1
注：算法導(dǎo)論第32章：字符串匹配有完整的一章相關(guān)討論。