重生之我在代码随想录刷算法第八天 | 151.翻转字符串里的单词、 右旋字符串、28. 实现 strStr()

参考文献链接：代码随想录

本人代码是Java版本的，如有别的版本需要请上代码随想录网站查看。

151.翻转字符串里的单词

力扣题目链接

解题思路

这道题目比较复杂，第一次做的话可能要么想不出思路要么思路不太全导致做的很乱。

这道题简单易懂思路如下：

1. 去空格，这包括首尾和中间多余的空格
2. 翻转整个字符串
3. 翻转每个单词

这样下来就满足题意了。具体细节请看代码里的注释

代码示例

class Solution {
    public String reverseWords(String s) {
        StringBuilder sb = removeSpaces(s);
        reverseString(sb,0,sb.length() - 1);
        reverseEachWord(sb);
        return new String(sb);
    }
    //去除空格
    public StringBuilder removeSpaces(String s){
        int start = 0;
        int end = s.length() - 1;
        //先通过遍历把首位空格删除(因为没有添加到StringBuilder)
        while(s.charAt(start) == ' ') start++;
        while(s.charAt(end) == ' ') end--;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while(start <= end){
            char c = s.charAt(start);
            //如果该位置的字符不是空就加到StringBuilder，如果是空那就判断上一个加入的是不是空，不能连续加两个空格进去。
            if(c != ' ' || sb.charAt(sb.length() - 1) != ' '){
                sb.append(c);
            }
            start++;
        }
        return sb;
    } 
    //翻转字符串
    public void reverseString(StringBuilder sb, int start, int end){
        while(start < end){
            char temp = sb.charAt(start);
            sb.setCharAt(start, sb.charAt(end));
            sb.setCharAt(end, temp);
            start++;
            end--;
        }
    }
    //翻转每个单词
    public void reverseEachWord(StringBuilder sb){
        int start = 0;
        int end = 1;
        int n = sb.length();
        while(start < n){
            //start不动移动end，直到end为空或者end遍历到字符串末尾，就进行一次单词翻转，然后更新start位置。
            if(end == n || sb.charAt(end) == ' '){
                reverseString(sb,start,end - 1);
                start = end + 1;
                end = end + 2;
            }else{
                end++;
            }
        }
    }
}

右旋字符串

[卡码网题目链接]

解题思路

这道题目是比较简单的，new一个新的数组，先把不需要右旋的字符串放入新数组对应位置，给需要右旋的字符串留好前置位置即可。

代码示例

public class Main{
    public static void main (String[] args) {
        java.util.Scanner scanner = new java.util.Scanner(System.in);
        int count = scanner.nextInt();
        String s = scanner.next();
        char[] chars = s.toCharArray();
        char[] newChars = new char[chars.length];
        int j = 0;
        int i = count;
        //先把不需要右旋的放入新数组
        while(j < chars.length - count){
            newChars[i++] = chars[j++];
        }
        //把需要右旋的放入
        for(int k = 0;k < count;k++){
            newChars[k] = chars[j++];
        }
        System.out.println(new String(newChars));
    }
}

KMP算法

在进行下面两道题前需要介绍一下kmp算法。

什么是kmp

从这道题目开始理解，一个字符串aabaabaaf，要找到aabaaf的第一个位置，如果用暴力方式做，就是循环遍历一次一次比较，这样时间复杂度就是O(m*n)。那么如何比较次数更少？

这就是kmp算法：当出现字符串不匹配时，可以知道一部分之前已经匹配的文本内容，可以利用这些信息避免从头再去做匹配了。

这里你可能还是不懂kmp的意思，我们先介绍一些基础概念。

什么是前缀表

前缀表是用来回退的，它记录了模式串与主串(文本串)不匹配的时候，模式串应该从哪里开始重新匹配。

因为我们要让比较次数更少，所以我们要利用kmp算法回退到该匹配的位置。

什么是前缀表：记录下标i之前（包括i）的字符串中，有多大长度的相同前缀后缀。

最大相同前后缀

前缀就是不包括尾部的必须包括首部，比如aaf的前缀有a，aa。后缀有f，af。

aa 最大相同前后缀长度就是1

aaa就是2

aab就是0

为什么一定要用前缀表

例如aabaaf，当匹配到f时，上一位a对应的前缀表是2，即从2开始重新匹配，也就是从b开始。

为什么呢？ **因为我们是f不匹配，但f前面的aa是匹配的，所以我们跳过头部的aa直接从b重新开始。**这也就是为什么要用前后缀这个东西，后缀和前缀相同，所以后缀刚才判断过了，那么前缀直接跳过即可。

如何计算前缀表

比如aabaaf的前缀表就是 0 1 0 1 2 0

首先开头第一个a，他没有什么前后缀他就一个字母，就是0.

aa的话前最长相等前后缀是a，也就是1

aab没有，是0

aaba最长相等前后缀是a，是1.

aabaa的话是2

前缀表与next数组

在kmp算法中，一般用next数组保存前缀表的数据，方便不匹配时做跳转。那么next数组怎么求？

public int[] getNext(int[] next,String needle){
    	//指向前缀
         int j = 0;
    	//i指向后缀	
         for(int i = 1;i<needle.length();i++){
             //当前缀和后缀的字符不相等时，j回退到对应位置。
             while(j>0&&needle.charAt(j) != needle.charAt(i)){
                 j = next[j-1];
             }
             //当前后缀相等时，j加加
             if(needle.charAt(j) == needle.charAt(i)){
                 j++;
             }
             //给next数组赋值
             next[i] = j;
         }
         return next;
    }

如果看了代码看不懂，可以用aabaaf自己演示一遍就好理解了。

一切就绪开始刷题28. 实现 strStr()

力扣题目链接

具体思路在上述已经讲过了，直接上代码

class Solution {
    public int strStr(String haystack, String needle) {
        int[] next = new int[needle.length()];
        //求出next数组
        next = getNext(next,needle);
        int j = 0;
        //两个字符串一起遍历，相同时就j++，不同时j回退到对应位置，直到j和haystack长度一致说明找到了匹配的位置，返回开头下标即可。
        for (int i = 0; i < haystack.length(); i++) {
            while (j > 0 && needle.charAt(j) != haystack.charAt(i)) 
                j = next[j - 1];
            if (needle.charAt(j) == haystack.charAt(i)) 
                j++;
            if (j == needle.length()) 
                return i - needle.length() + 1;
        }
        return -1;
    }
    //求next数组，
    public int[] getNext(int[] next,String needle){
         int j = 0;
         for(int i = 1;i<needle.length();i++){
             while(j>0&&needle.charAt(j) != needle.charAt(i)){
                 j = next[j-1];
             }
             if(needle.charAt(j) == needle.charAt(i)){
                 j++;
             }
             next[i] = j;
         }
         return next;
    }
}