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@ -4,15 +4,178 @@ https://leetcode-cn.com/problems/implement-strstr/
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## 思路
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KMP 经典算法
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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。
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本题是KMP 经典题目。
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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。**
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如果对KMP理论基础还不够了解的同学请看[]()
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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。
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这其实就是计算模式串s,前缀表的过程。 主要有如下三步:
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1. 初始化
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2. 处理前后缀不相同的情况
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3. 处理前后缀相同的情况
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1. 初始化:
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定义两个指针i和j,j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)。
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然后还要对next数组进行初始化赋值,如下:
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```
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int j = -1;
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next[0] = j;
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```
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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。
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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)
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所以初始化next[0] = j 。
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2. 处理前后缀不相同的情况
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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。
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所以遍历模式串s的循环下表i 要从 1开始,代码如下:
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```
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for(int i = 1; i < s.size(); i++) {
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```
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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。
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怎么回溯呢?
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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。
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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])。
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所以,处理前后缀不相同的情况代码如下:
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```
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while (j >= 0 && s[i] != s[j + 1]) { // 前后缀不相同了
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j = next[j]; // 向前回溯
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}
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```
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3. 处理前后缀相同的情况
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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。
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代码如下:
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```
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if (s[i] == s[j + 1]) { // 找到相同的前后缀
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j++;
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}
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next[i] = j;
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```
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最后整体构建next数组的函数代码如下:
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```
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void getNext(int* next, const string& s){
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int j = -1;
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next[0] = j;
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for(int i = 1; i < s.size(); i++) { // 注意i从1开始
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while (j >= 0 && s[i] != s[j + 1]) { // 前后缀不相同了
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j = next[j]; // 向前回溯
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}
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if (s[i] == s[j + 1]) { // 找到相同的前后缀
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j++;
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}
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next[i] = j; // 将j(前缀的长度)赋给next[i]
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}
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}
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```
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代码构造next数组的逻辑流程如下:
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<img src='../../media/video/KMP精讲3.gif' width=600> </img></div>
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得到了next数组之后,就要用这个来做匹配了。
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在文本串s里 找是否出现过模式串t。
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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。
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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。**
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i就从0开始,遍历文本串,代码如下:
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```
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for (int i = 0; i < s.size(); i++)
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```
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接下来就是 s[i] 与 t[j + 1] (因为j从-1开始的) 经行比较。
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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。
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代码如下:
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```
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while(j >= 0 && s[i] != t[j + 1]) {
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j = next[j];
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}
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```
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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:
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```
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if (s[i] == t[j + 1]) {
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j++; // i的增加在for循环里
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}
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```
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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。
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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。
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代码如下:
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```
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if (j == (t.size() - 1) ) {
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return (i - t.size() + 1);
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}
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```
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那么使用next数组,用模式串匹配文本串的整体代码如下:
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```
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int j = -1; // 因为next数组里记录的起始位置为-1
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for (int i = 0; i < s.size(); i++) { // 注意i就从0开始
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while(j >= 0 && s[i] != t[j + 1]) { // 不匹配
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j = next[j]; // j 寻找之前匹配的位置
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}
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if (s[i] == t[j + 1]) { // 匹配,j和i同时向后移动
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j++; // i的增加在for循环里
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}
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if (j == (t.size() - 1) ) { // 文本串s里出现了模式串t
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return (i - t.size() + 1);
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}
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}
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```
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此时所有逻辑的代码都已经写出来了,本题整体代码如下:
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## C++代码
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```
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class Solution {
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public:
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void preKmp(int* next, const string& s){
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void getNext(int* next, const string& s){
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next[0] = -1;
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int j = -1;
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for(int i = 1; i < s.size(); i++){
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@ -30,7 +193,7 @@ public:
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return 0;
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}
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int next[needle.size()];
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preKmp(next, needle);
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getNext(next, needle);
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int j = -1;
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for (int i = 0; i < haystack.size(); i++) {
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@ -213,7 +213,7 @@ public:
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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。
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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。
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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。
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**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。**
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@ -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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}
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};
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```
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@ -40,9 +40,9 @@ https://leetcode-cn.com/problems/zuo-xuan-zhuan-zi-fu-chuan-lcof/
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例如 :示例1中 输入:字符串abcdefg,n=2
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1. 反转区间为前n的子串 : bacdefg
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2. 反转区间为n到末尾的子串:bagfedc
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3. 反转整个字符串:cdefgab
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如图:
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<img src='../pics/剑指Offer58-II.左旋转字符串.png' width=600> </img></div>
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最终得到左旋2个单元的字符串:cdefgab
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@ -77,4 +77,11 @@ public:
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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。
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# 题外话
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一些同学热衷于使用substr,来做这道题。
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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)。
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**如果想让这套题目有意义,就不要申请额外空间。**
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