KMP算法的简明写法

KMP算法的简明写法

给你两个字符串 haystack 和 needle ，请你在 haystack 字符串中找出 needle 字符串的第一个匹配项的下标（下标从 0 开始）。如果 needle 不是 haystack 的一部分，则返回 -1 。

示例 1：

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输入：haystack = "sadbutsad", needle = "sad"
输出：0
解释："sad" 在下标 0 和 6 处匹配。
第一个匹配项的下标是 0 ，所以返回 0 。

示例 2：

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输入：haystack = "leetcode", needle = "leeto"
输出：-1
解释："leeto" 没有在 "leetcode" 中出现，所以返回 -1 。

众所周知，这道题是KMP算法的经典应用场景，而KMP算法很多文章说的过于复杂，写法也是五花八门，我总结了一下我自己的写法：

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public int strStr(String haystack, String needle) {
    // 动态规划计算next数组:next[i]含义:区间[0,i]的最长相同前后缀的长度
    int[] next = getNext(needle);
    for (int i = 0, j = 0; i < needle.length() && j < haystack.length(); i++, j++) {
        // 找到匹配的子串
        if (i == needle.length() - 1 && needle.charAt(i) == haystack.charAt(j)) {
            return j - needle.length() + 1;
        }
        // 字符不匹配，needle子串需要利用next数组开始移动
        if (needle.charAt(i) != haystack.charAt(j)) {
            while (needle.charAt(i) != haystack.charAt(j) && i > 0) {
                i = next[i - 1];
            }
            if (needle.charAt(i) != haystack.charAt(j)) i--;
        }
    }
    return -1;
}

private int[] getNext(String needle) {
    char[] chars = needle.toCharArray();
    // 创建next数组
    int[] next = new int[chars.length];
    // next数组初始化
    next[0] = 0;
    // 状态转移递推
    for (int i = 1; i < chars.length; i++) {
        int prevLen = next[i - 1];
        int prevChar = chars[prevLen];
        while (prevChar != chars[i]) {
            // 没有相同前后缀
            if (prevLen == 0) {
                prevLen = -1;
                break;
            }
            prevLen = next[prevLen - 1];
            prevChar = chars[prevLen];
        }
        next[i] = prevLen + 1;
    }
    return next;
}