KMP算法（粗略记录，供自己查阅）

算法概述

KMP算法主要用于串匹配，于2024/12/9日做leecode题时学习并记录，若需要回顾，搜索大佬博客进行查看，这里留下记录，便于之后回顾学习。

创建一个前缀表为重中之重，使用next指针完成这个任务

前缀表记录了每一位的最长相等前后缀的长度，通过此表，将模式串回溯到上一个匹配的位置再进行对比，用空间换时间。常常在使用时将前缀统一-1。

长度为前4个字符的子串aaba，最长相同前后缀的长度为1。
长度为前5个字符的子串aabaa，最长相同前后缀的长度为2。
长度为前6个字符的子串aabaaf，最长相同前后缀的长度为0。

下面看题。

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

解法

暴力解法，直接主串和模式串对比，不同就回溯模式串到第一个再进行对比。

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        int m,n,num,flag;
        m = haystack.length();
        n = needle.length();
        for(int i =0;i+n<=m;i++)
        {
            flag = 1;
                for(int j=0;j<n;j++)
                {
                    if(haystack[j+i] != needle[j])
                    {
                        flag = 0;
                    }
                }
            if(flag == 1)
            return i;
            }
        return -1;
        }
};

KMP算法解决

前缀表的产生

void getNext(int* next,const string &s)
    {
        int j = -1;//前缀表统一减一
        next[0] = j;
        for(int i=1;i<s.size();i++)//i从1开始，因为j初始为-1，前缀表第一个为0
        {
            while(j>=0 && s[i] != s[j+1])//前后缀不相同
            {
                j = next[j];//向前回溯
            }
            if(s[i] == s[j+1])//找到相同前后缀
            {
                j++;//向后移动
            }
            next[i] = j;//将j前缀长度赋给前缀表
        }
    }

问题解决

class Solution {
public:
    void getNext(int* next,const string &s)
    {
        int j = -1;//前缀表统一减一
        next[0] = j;
        for(int i=1;i<s.size();i++)//i从1开始，因为j初始为-1，前缀表第一个为0
        {
            while(j>=0 && s[i] != s[j+1])//前后缀不相同
            {
                j = next[j];//向前回溯
            }
            if(s[i] == s[j+1])//找到相同前后缀
            {
                j++;//向后移动
            }
            next[i] = j;//将j前缀长度赋给前缀表
        }
    }
    int strStr(string haystack, string needle) {
        int j = -1;
        int next[needle.size()];
        if(needle.size() == 0)//模式串为空的情况
            return 0;
        getNext(next,needle);//创建前缀表
        for(int i=0;i<haystack.size();i++)
        {
            while(j>=0 && haystack[i] != needle[j+1])//不匹配
            {
                j = next[j];//回到上一个匹配的地方
            }
            if(haystack[i] == needle[j+1])//匹配，ij同时后移
            {
                j++;
            }
            if(j == (needle.size()-1))//模式串匹配完，在主串里
            {
                return (i - needle.size() + 1);
            }
        }
        return -1;
    }
};

大佬题解

28. 找出字符串中第一个匹配项的下标 - 力扣（LeetCode）