algorithm/KMP at master · jinleizh/algorithm · GitHub

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class Solution {
public:
    bool isMatch(string s, string p) {
        //edge case
        if(s == p) return true;
        if(s.length() < p.length()) return false;
        if(p == "") return true;

        //预处理得到next数组
        vector<int> next(p.length(), 0);
        preProcess(p, next);
        int n = s.length();
        int i = 0, j = 0;
        bool newBeg = false;
        while(i < n) {
            while(s[i] != p[j]) {
                j = next[j];
                if(j == -1) {
                    break;
                }
            }

            i++;
            j++;
            if(j == p.length()) return true;
        }

        return false;
    }

    void preProcess(string s, vector<int>& next) {
        next[0] = -1;
        for(int i = 1; i < s.length(); i++) {
            //默认从头比较
            next[i] = 0;

            //比较两端的最长相同子串,取最长的给到next数组
            for(int j = 1; j < i; j++) {
                string l = s.substr(0, j);
                string r = s.substr(i-j, j);
                if(l == r) next[i] = j;
            }
        }
    }

};

// 计算next数组是一种解法, 但这里我更推荐计算lps数组 (longest proper prefix suffix)
// for example:
// 输入串 abcabdabcabc
// 模式串 abcabc
// lps   000123
// 先预处理模式串,思路为维护一个索引len, 以及当前pattern的元素索引
初始时, lps[0] = 0
然后从下标为1的元素开始求解,
假如char[i] == char[len]
那么lps[i++] = ++len;
因为我们要给i赋值, 而值应该是++len， 想想第一个元素和第二个元素相同时, lps[1] = 1
如果char[i] != char[len]
那么如果len > 0, 那么 len = lps[len - 1]

因为我们知道从0到len - 1的串 与从 i - len + 1到i 的串是相同的,
现在第len个元素和第i个元素不同, 而lps[len - 1]中记录了当地len个元素不匹配时, 应该回退到的
下标. 所以len = lps[len - 1]

当然你可能会想为什么不是len = lps[i - 1],
因为lps[i - 1]返回的是下标len,  这样会陷入死循环, 并且它并不是求解前缀和后缀匹配的长度.

class Solution {
    public int strStr(String haystack, String needle) {
        if (haystack == null || needle == null) return -1;
        if (haystack.length() < needle.length()) return -1;
        if (needle.isEmpty()) return 0;

        int n = haystack.length();
        int m = needle.length();
        int[] los = preProcess(needle);
        int i = 0, j = 0;
        while (i < n && j < m) {
            if (haystack.charAt(i) == needle.charAt(j)) {
                ++i;
                ++j;
                if (j == m) {
                    return i - m;
                }
            } else {
                if (j > 0) {
                    j = los[j - 1];
                } else {
                    ++i;
                }
            }
        }

        return -1;
    }

    private int[] preProcess(String pattern) {
        int n = pattern.length();
        int[] los = new int[n];
        los[0] = 0;
        int len = 0;
        for (int i = 1; i < n;) {
            if (pattern.charAt(len) == pattern.charAt(i)) {
                los[i++] = ++len;
            } else {
                if (len > 0) {
                    len = los[len - 1];
                } else {
                    los[i++] = 0;
                }
            }
        }
        return los;
    }
}