代码随想录算法训练营day09 | leetcode 28. 找出字符串中第一个匹配项的下标、459. 重复的子字符串

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• 题目链接：28. 找出字符串中第一个匹配项的下标-简单
• 题目链接：459. 重复的子字符串-简单

题目链接：28. 找出字符串中第一个匹配项的下标-简单

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 <= 10^4
• haystack 和 needle 仅由小写英文字符组成

库函数法：

代码如下：

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        return haystack.find(needle);
    }
};

KMP算法

• 构造next函数(子串前缀表)
• 双指针匹配

详细图解

代码如下：

// 时间复杂度：O(n + m)
// 空间复杂度：O(m)
class Solution {
public:
    vector<int> getNext(string s){
        vector<int> next(s.size());
        int j = 0;
        next[0] = 0;
        for(int i = 1; i < s.size(); ++i){
            while(j > 0 && s[i] != s[j]){
                j = next[j - 1]; // j不断回退
            }
            if(s[i] == s[j]) ++j; // i、j同时往后移
            next[i] = j; // 此时j所在位置为最长相同前后缀的下一位
        }
        return next;
    }
    int strStr(string haystack, string needle) {
        if (needle.size() == 0) {
            return 0;
        }
        vector<int> next = getNext(needle);
        int j = 0;
        for(int i = 0; i < haystack.size(); ++i){
            while(j > 0 && haystack[i] != needle[j])
                j = next[j - 1]; // j回退到j前子串最长相等前后缀的下一位
            if(haystack[i] == needle[j]) ++j; // 同时往下一位匹配
            if (j == needle.size()) 
                return (i - needle.size() + 1);
        }
        return -1;
    }
};

题目链接：459. 重复的子字符串-简单

题目描述：

给定一个非空的字符串 s ，检查是否可以通过由它的一个子串重复多次构成。

示例 1:

输入: s = "abab"
输出: true
解释: 可由子串 "ab" 重复两次构成。

示例 2:

输入: s = "aba"
输出: false

示例 3:

输入: s = "abcabcabcabc"
输出: true
解释: 可由子串 "abc" 重复四次构成。 (或子串 "abcabc" 重复两次构成。)

提示：

• 1 <= s.length <= 10^4
• s 由小写英文字母组成

需要刨除 s + s 的首字符和尾字符

代码如下：

// 时间复杂度：O(n)
// 空间复杂度：O(1)
class Solution {
public:
    bool repeatedSubstringPattern(string s) {
        string t = s + s;
        t.erase(t.begin()); t.erase(t.end() - 1); // 掐头去尾
        if (t.find(s) != std::string::npos) return true; // r
        return false;
    }
};

KMP算法：

数组长度减去最长相同前后缀的长度相当于是第一个周期的长度，也就是一个周期的长度，如果这个周期可以被整除，就说明整个数组就是这个周期的循环。

代码如下：

// 时间复杂度: O(n)
// 空间复杂度: O(n)
class Solution {
public:
vector<int> getNext(string s){
        vector<int> next(s.size());
        int j = 0;
        next[0] = 0;
        for(int i = 1; i < s.size(); ++i){
            while(j > 0 && s[i] != s[j]){
                j = next[j - 1]; // j不断回退
            }
            if(s[i] == s[j]) ++j; // i、j同时往后移
            next[i] = j; // 此时j所在位置为最长相同前后缀的下一位
        }
        return next;
    }
    bool repeatedSubstringPattern(string s) {
        if (s.size() == 0) {
            return false;
        }
        vector<int> next = getNext(s);
        int len = s.size() - 1;
        if (next[len - 1] != 0 && len % (len - (next[len - 1] )) == 0) {
            return true;
        }
        return false;
    }
};