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皇上生辰之际,举国同庆,袁记菜馆作为天下第一饭店,所以被选为这次庆典的菜品供应方,这次庆典对于袁记菜馆是一项前所未有的挑战,毕竟是第一次给皇上庆祝生辰,稍有不慎就是掉脑袋的大罪,整个袁记菜馆内都在紧张的布置着。此时突然有一个店小二慌慌张张跑到袁厨面前汇报,到底发生了什么事,让店小二如此慌张呢?
袁记菜馆内
店小二:不好了不好了,掌柜的,出大事了。
袁厨:发生什么事了,慢慢说,如此慌张,成何体统。(开店开久了,架子出来了哈)
店小二:皇上按照咱们菜单点了 666 道菜,但是咱们做西湖醋鱼的师傅请假回家结婚了,不知道皇上有没有点这道菜,如果点了这道菜,咱们做不出来,那咱们店可就完了啊。
(袁厨听了之后,吓得一屁股坐地上了,缓了半天说道)
袁厨:别说那么多了,快给我找找皇上点的菜里面,有没有这道菜!
找了很久,并且核对了很多遍,最后确认皇上没有点这道菜。菜馆内的人都松了一口气
通过上面的一个例子,让我们简单了解了字符串匹配。
字符串匹配:设 S 和 T 是给定的两个串,在主串 S 中找到模式串 T 的过程称为字符串匹配,如果在主串 S 中找到 模式串 T ,则称匹配成功,函数返回 T 在 S 中首次出现的位置,否则匹配不成功,返回 -1。
例:
在上图中,我们试图找到模式 T = baab,在主串 S = abcabaabcabac 中第一次出现的位置,即为红色阴影部分, T 第一次在 S 中出现的位置下标为 4 ( 字符串的首位下标是 0 ),所以返回 4。如果模式串 T 没有在主串 S 中出现,则返回 -1。
解决上面问题的算法我们称之为字符串匹配算法,今天我们来介绍三种字符串匹配算法,大家记得打卡呀,说不准面试的时候就问到啦。
BF算法(Brute Force)
这个算法很容易理解,就是我们将模式串和主串进行比较,一致时则继续比较下一字符,直到比较完整个模式串。不一致时则将模式串后移一位,重新从模式串的首位开始对比,重复刚才的步骤下面我们看下这个方法的动图解析,看完肯定一下就能搞懂啦。
因为不可以放置视频,所以想看视频的同学,可以去看公众号原文,那里有视频
通过上面的代码是不是一下就将这个算法搞懂啦,下面我们用这个算法来解决下面这个经典题目吧。
leetcdoe 28. 实现 strStr()
题目描述
给定一个 haystack 字符串和一个 needle 字符串,在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置 (从0开始)。如果不存在,则返回 -1。
示例 1:
输入: haystack = "hello", needle = "ll" 输出: 2
示例 2:
输入: haystack = "aaaaa", needle = "bba" 输出: -1
题目解析
其实这个题目很容易理解,但是我们需要注意的是一下几点,比如我们的模式串为 0 时,应该返回什么,我们的模式串长度大于主串长度时,应该返回什么,也是我们需要注意的地方。下面我们来看一下题目代码吧。
题目代码
class Solution {
public int strStr(String haystack, String needle) {
int haylen = haystack.length();
int needlen = needle.length();
//特殊情况
if (haylen < needlen) {
return -1;
}
if (needlen == 0) {
return 0;
}
//主串
for (int i = 0; i < haylen - needlen + 1; ++i) {
int j;
//模式串
for (j = 0; j < needlen; j++) {
//不符合的情况,直接跳出,主串指针后移一位
if (haystack.charAt(i+j) != needle.charAt(j)) {
break;
}
}
//匹配成功
if (j == needlen) {
return i;
}
}
return -1;
}
}
我们看一下BF算法的另一种算法(显示回退),其实原理一样,就是对代码进行了一下修改,只要是看完咱们的动图,这个也能够一下就能看懂,大家可以结合下面代码中的注释和动图进行理解。
class Solution {
public int strStr(String haystack, String needle) {
//i代表主串指针,j模式串
int i,j;
//主串长度和模式串长度
int halen = haystack.length();
int nelen = needle.length();
//循环条件,这里只有 i 增长
for (i = 0 , j = 0; i < halen && j < nelen; ++i) {
//相同时,则移动 j 指针
if (haystack.charAt(i) == needle.charAt(j)) {
++j;
} else {
//不匹配时,将 j 重新指向模式串的头部,将 i 本次匹配的开始位置的下一字符
i -= j;
j = 0;
}
}
//查询成功时返回索引,查询失败时返回 -1;
int renum = j == nelen ? i - nelen : -1;
return renum;
}
}