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youngyangyang04
2020-09-05 20:35:47 +08:00
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@ -4,15 +4,178 @@ https://leetcode-cn.com/problems/implement-strstr/
## 思路
KMP 经典算法
KMP的经典思想是:当出现字符串不匹配时,可以记录一部分之前已经匹配的文本内容,利用这些信息避免从头再去做匹配。
本题是KMP 经典题目。
KMP的经典思想就是:**当出现字符串不匹配时,可以记录一部分之前已经匹配的文本内容,利用这些信息避免从头再去做匹配。**
如果对KMP理论基础还不够了解的同学请看[]()
定义一个函数getNext来构建next数组 函数参数为指向next数组的指针和一个字符串。 然后在函数里完成对next数组的构建。
这其实就是计算模式串s前缀表的过程。 主要有如下三步:
1. 初始化
2. 处理前后缀不相同的情况
3. 处理前后缀相同的情况
1. 初始化:
定义两个指针i和jj指向前缀终止位置严格来说是终止位置减一的位置i指向后缀终止位置与j同理
然后还要对next数组进行初始化赋值如下
```
        int j = -1;
        next[0] = j;
```
j 为什么要初始化为 -1呢因为之前说过 前缀表要统一减一的操作所以j初始化为-1。
next[i] 表示 i包括i之前最长相等的前后缀长度其实就是j
所以初始化next[0] = j 。
2. 处理前后缀不相同的情况
因为j初始化为-1那么i就从1开始进行s[i] 与 s[j+1]的比较。
所以遍历模式串s的循环下表i 要从 1开始代码如下
```
        for(int i = 1; i < s.size(); i++) {
```
如果 s[i] 与 s[j+1]不相同,也就是遇到 前后缀末尾不相同的情况,就要向前回溯。
怎么回溯呢?
next[j]就是记录着j包括j之前的子串的相同前后缀的长度。
那么 s[i] 与 s[j+1] 不相同,就要找 j+1前一个元素在next数组里的值就是next[j])。
所以,处理前后缀不相同的情况代码如下:
```
while (j >= 0 && s[i] != s[j + 1]) { // 前后缀不相同了
    j = next[j]; // 向前回溯
}
```
3. 处理前后缀相同的情况
如果s[i] 与 s[j + 1] 相同那么就同时向后移动i 和j 说明找到了相同的前后缀同时还要将j前缀的长度赋给next[i], 因为next[i]要记录相同前后缀的长度。
代码如下:
```
if (s[i] == s[j + 1]) { // 找到相同的前后缀
    j++;
}
next[i] = j;
```
最后整体构建next数组的函数代码如下
```
    void getNext(int* next, const string& s){
        int j = -1;
        next[0] = j;
        for(int i = 1; i < s.size(); i++) { // 注意i从1开始
            while (j >= 0 && s[i] != s[j + 1]) { // 前后缀不相同了
                j = next[j]; // 向前回溯
            }
            if (s[i] == s[j + 1]) { // 找到相同的前后缀
                j++;
            }
            next[i] = j; // 将j前缀的长度赋给next[i]
        }
    }
```
代码构造next数组的逻辑流程如下
<img src='../../media/video/KMP精讲3.gif' width=600> </img></div>
得到了next数组之后就要用这个来做匹配了。
在文本串s里 找是否出现过模式串t。
定义两个下表j 指向模式串起始位置i指向文本串其实位置。
那么j初始值依然为-1为什么呢 **依然因为next数组里记录的起始位置为-1。**
i就从0开始遍历文本串代码如下
```
for (int i = 0; i < s.size(); i++) 
```
接下来就是 s[i] 与 t[j + 1] 因为j从-1开始的 经行比较。
如果 s[i] 与 t[j + 1] 不相同j就要从next数组里寻找下一个匹配的位置。
代码如下:
```
while(j >= 0 && s[i] != t[j + 1]) {
    j = next[j];
}
```
如果 s[i] 与 t[j + 1] 相同那么i 和 j 同时向后移动, 代码如下:
```
if (s[i] == t[j + 1]) {
    j++; // i的增加在for循环里
}
```
如何判断在文本串s里出现了模式串t呢如果j指向了模式串t的末尾那么就说明模式串t完全匹配文本串s里的某个子串了。
本题要在文本串字符串中找出模式串出现的第一个位置 (从0开始)所以返回当前在文本串匹配模式串的位置i 减去 模式串的长度,就是文本串字符串中出现模式串的第一个位置。
代码如下:
```
if (j == (t.size() - 1) ) {
    return (i - t.size() + 1);
}
```
那么使用next数组用模式串匹配文本串的整体代码如下
```
        int j = -1; // 因为next数组里记录的起始位置为-1
        for (int i = 0; i < s.size(); i++) { // 注意i就从0开始
            while(j >= 0 && s[i] != t[j + 1]) { // 不匹配
                j = next[j]; // j 寻找之前匹配的位置
            }
            if (s[i] == t[j + 1]) { // 匹配j和i同时向后移动
                j++; // i的增加在for循环里
            }
            if (j == (t.size() - 1) ) { // 文本串s里出现了模式串t
                return (i - t.size() + 1);
            }
        }
```
此时所有逻辑的代码都已经写出来了,本题整体代码如下:
## C++代码
```
class Solution {
public:
void preKmp(int* next, const string& s){
void getNext(int* next, const string& s){
next[0] = -1;
int j = -1;
for(int i = 1; i < s.size(); i++){
@ -30,7 +193,7 @@ public:
return 0;
}
int next[needle.size()];
preKmp(next, needle);
getNext(next, needle);
int j = -1;
for (int i = 0; i < haystack.size(); i++) {

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@ -213,7 +213,7 @@ public:
注意在函数定义的时候`void traversal(TreeNode* cur, string path, vector<string>& result)` ,定义的是`string path`,说明每次都是复制赋值。
那么在如上代码中,貌似没有看到回溯的逻辑,其实不然,回溯就隐藏在`traversal(cur->left, path + "->", result);`中的 `path + "->"`。 每次函数调用完path依然是没有+ 上"->" 的,这就是回溯了。
那么在如上代码中,**貌似没有看到回溯的逻辑,其实不然,回溯就隐藏在`traversal(cur->left, path + "->", result);`中的 `path + "->"`** 每次函数调用完path依然是没有+ 上"->" 的,这就是回溯了。
**综合以上,第二种写法更简洁,但是把很多重要的点隐藏在了代码细节里,第一种写法虽然代码多一些,但是每一个处理逻辑都完整的展现了出来。**
@ -222,3 +222,4 @@ public:
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@ -123,3 +123,4 @@ public:
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@ -122,5 +122,5 @@ public:
}
};
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@ -40,9 +40,9 @@ https://leetcode-cn.com/problems/zuo-xuan-zhuan-zi-fu-chuan-lcof/
例如 示例1中 输入字符串abcdefgn=2
1. 反转区间为前n的子串 bacdefg
2. 反转区间为n到末尾的子串bagfedc
3. 反转整个字符串cdefgab
如图
<img src='../pics/剑指Offer58-II.左旋转字符串.png' width=600> </img></div>
最终得到左旋2个单元的字符串cdefgab
@ -77,4 +77,11 @@ public:
好了,反转字符串一共就介绍到这里,相信大家此时对反转字符串的常见操作已经很了解了。
# 题外话
一些同学热衷于使用substr来做这道题。
其实使用substr 和 反转 时间复杂度是一样的 都是O(n)但是使用substr申请了额外空间所以空间复杂度是O(n)而反转方法的空间复杂度是O(1)。
**如果想让这套题目有意义,就不要申请额外空间。**
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