【Implement strStr() 】cpp

题目：

Implement strStr().

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

Update (2014-11-02):
The signature of the function had been updated to return the index instead of the pointer. If you still see your function signature returns a char * or String, please click the reload button  to reset your code definition.

代码：

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        const size_t len_hay = haystack.size();
        const size_t len_nee = needle.size();
        if ( len_hay < len_nee ) return -1;
        bool if_match = true;
        for ( size_t i = 0; i <= len_hay-len_nee; ++i )
        {
            if_match = true;
            for ( size_t j = 0; j < len_nee; ++j ){
                if (haystack[i+j]!=needle[j]){
                    if_match = false;
                    break;
                }
            }
            if ( if_match ){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
};

Tips:

利用标志变量，暴力解决方法。时间复杂度O(m×n)，空间复杂度O(1)

貌似还有个KMP算法，这个可以做到O(m+n)的时间复杂度，但是空间复杂度牺牲到了O(m)。明天再看KMP算法，这个效率的提升还是蛮高的，直接提高到了线性复杂度。

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这个blog讲解kmp算法挺详细的

http://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/7041827

结合上面的blog，弄明白kmp算法，总结起来就是两点：

1. 弄明白next这个数组是怎么得来的。

2. 弄明白如何利用next数组不让haystack的指针回溯的

代码：

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        int *next = new int[needle.length()];
        Solution::getNext(needle,next);
        size_t i = 0;
        size_t j = 0;
        while ( i<haystack.length() && j<needle.length() ){
            if ( haystack[i]!=needle[j] ){
                if ( next[j]==-1 ){
                    j=0;
                    ++i;
                }
                else{
                    j = next[j];
                }
            }
            else{
                ++i;
                ++j;
            }
        }
        return j==needle.length() ? i-j : -1;
    }
    static void getNext(std::string needle, int next[])
    {
        int k = -1;
        next[0] = k;
        int len = needle.length();
        int j = 0;
        while ( j<len-1 ){
            if ( k==-1 || needle[j]==needle[k] ){
                ++k;
                ++j;
                if ( needle[j]==needle[k] ){
                    next[j] = next[k];
                }
                else{
                    next[j] = k;
                }
            }
            else{
                k = next[k];
            }
        }
    }
};

KMP这个算法非常精妙，总的来说就是不回溯haystack上的指针i，只移动needle上的指针j。

http://www.ituring.com.cn/article/59881

这片讲KMP的blog图画的好。 

 

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AC之后又回顾了整个过程，个人总结两个理解的关键点如下：

(1)

getNext中的k和j各代表什么含义？

k：不断迭代中，needle[j]之前所有元素中（不包括needle[j]），可能满足条件的最大匹配前后缀的长度(0~k-1)。这里的“条件”指的是needle[j]=needle[k]。

(2)

又想到一个问题，为什么当needle[j]!=needle[k]的时候，k=next[k]而不是--k? 

原因在下面的日志中找到了（http://blog.csdn.net/thisinnocence/article/details/38544719）

截取片段的红字部分是理解的关键，道理也是这个道理，但自己没有总结的这么精炼，所以直接截图引用了。

 

至此，KMP这个算法的序列就结束了。算法的一些细节算是吃透了，以后再巩固。

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第二次过这道题，直接放弃了KMP等算法，这个知道有就好了；只写了一个暴力解决的算法。

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
            if ( haystack.size()<needle.size() ) return -1;
            if ( needle.size()==0 ) return 0;
            for ( int i=0; i<haystack.size()-needle.size()+1; ++i )
            {
                if ( haystack[i]==needle[0] )
                {
                    bool find = true;
                    for ( int j=1; j<needle.size(); ++j )
                    {
                        if ( haystack[i+j]!=needle[j] ) { find=!find; break; }
                    }
                    if ( find ) { return i; }
                }
            }
            return -1;
    }
};