LeetCode-28-找出字符串中第一个匹配项的下标

1、KMP算法

解决本问题最简单的方法就是暴力穷举，思路简单但时间复杂度为$O(m\ast n)$。此处我们仅考虑最优的KMP算法，时间复杂度为$O(m+n)$。

KMP算法的优化之处在于当我们对比$haystack$和$needle$时，当出现某一位上的字符不对应时，暴力穷举的方法是将$needle$重新从第0位开始进行匹配，而KMP算法则是跳到之前遍历的一个位置上继续进行遍历。

值得注意的是，为了确定当$haystack$和$needle$不匹配时我们需要跳到哪一位上，我们使用数组$next$来进行记录当$needle$中第$j$位不匹配时需要跳转的位置$next[j]$。很显然，当$j=0$时，我们不用进行匹配，故$next[0]=-1$。而后：1、当$k==-1||p[j]==p[k]$时，说明此时前面存在和我们开始部分相同的字符串，我们可以直接使用；2、当$p[j]!=p[k]$时，说明此时我们不能直接使用，我们只能查询上一个对应的位置。

class Solution {
public:
    vector<int> getNext(string p) {
        vector<int> next(p.length());
        next[0] = -1;
        int j = 0;
        int k = -1;
        while (j < (int) p.length() - 1) {
            if (k == -1 || p[j] == p[k]) {
                j++;
                k++;
                next[j] = k;
            } else {
                k = next[k];
            }
        }
        return next;
    }

    int strStr(string haystack, string needle) {
        int i = 0;
        int j = 0;
        vector<int> next = getNext(needle);
        while (i < (int) haystack.size() && j < (int) needle.size()) {
            if (j == -1 || haystack[i] == needle[j]) {
                i++;
                j++;
            } else {
                j = next[j];
            }
        }
        if (j == (int) needle.length()) {
            return i - j;
        }
        return -1;
    }
};
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