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1.题目描述

实现 strStr() 函数。

给你两个字符串 haystack 和 needle ，请你在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置（下标从 0 开始）。如果不存在，则返回 -1 。

说明：

当 needle 是空字符串时，我们应当返回什么值呢？这是一个在面试中很好的问题。

对于本题而言，当 needle 是空字符串时我们应当返回 0 。这与 C 语言的 strstr() 以及 Java 的 indexOf() 定义相符。

示例 1：

输入：haystack = “hello”, needle = “ll”
输出：2

示例 2：

输入：haystack = “aaaaa”, needle = “bba”
输出：-1

示例 3：

输入：haystack = “”, needle = “”
输出：0

提示：

0 <= haystack.length, needle.length <= 5 * 104

haystack 和 needle 仅由小写英文字符组成

来源：力扣（LeetCode）
链接：28. 实现 strStr()
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2.题解

2.1 暴力算法

2.1.1 思路

想详细了解字符串匹配暴力算法的可以看这篇# 字符串匹配算法之暴力做法（朴素算法），在这里我就简单讲一下。
暴力算法就是最简单粗暴的方法：

将haystack和needle的每一个字符都按顺序比较，用flag来记录是否其中有不符合的数
当其中有某一个不符合时，就跳出此次的needle的循环，同时i++,也就是needle向后移一位，flag重新设置为true,重新开始循环。
如果全部符合，则此时needle的循环已经走完了，同时flag为ture，所以可以返回开始的i。

2.1.2 Java代码

class Solution {
    public int strStr(String haystack, String needle) {
        int m = haystack.length(),n = needle.length();
        for(int i = 0;i<=m-n;i++){
            boolean flag = true;
            for(int j =0;j<n;j++){
                if(haystack.charAt(i+j) != needle.charAt(j)){
                    flag = false;
                    break;
                }
            }
            if(flag){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
}
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2.2 KMP

2.2.1 思路

KMP算法我总结在字符串匹配算法之KMP算法（图例详解)。在这里就不详细讲了。
1.前缀函数
KMP最重要的就是前缀函数，但是这里没有单独一个函数，就简单讲一下代码如何实现。

这里使用i和j两个指针来计算前缀值，i是用来遍历的，j用来标记前面的字符。
如果needle[i]和needle[j]相同，j++，就是表示两个字符相同比较下一个
如果字符不同且j不在开头，则说明需要从前面重新开始匹配是否有相同的字符，也就是j需要回到前面去，而因为needle[i]和needle[j]不同，所以j回退到和j-1值相同的位置也就是pi[j-1]。
如果还不相同就继续回退，一直到needle[i]和needle[j]相同或j=0。
然后就继续匹配，一直到pi计算完毕。

2.KMP
基于之前计算完的前缀表（prefix table），我们开始进行字符串的匹配。

首先while还是用来回退j，不过对比的对象变成了haystack[i]。
如果haystack.charAt(i)和needle.charAt(j)相同则j++，也就是继续比较下一个
如果j==m就表示needle已经比较完毕了，需要返回haystack中第一个匹配的字符，也就是i-m+1。
最后如果没有返回，说明没有匹配的字符串，返回-1。

2.2.2 Java代码

class Solution {
    public int strStr(String haystack, String needle) {
        int n = haystack.length(),m = needle.length();
        if (m == 0) {
            return 0;
        }
        int []pi = new int[m];
        for(int i =1,j=0;i<m;i++){
            while(j>0&&needle.charAt(i)!=needle.charAt(j)){
                j = pi[j-1];
            }
            if(needle.charAt(j)==needle.charAt(i)){
                j++;
            }
            pi[i] = j;
        }
        for(int i=0,j=0;i<n;i++){
            while(j>0&&haystack.charAt(i)!=needle.charAt(j)){
                j = pi[j-1];
            }
            if(haystack.charAt(i) == needle.charAt(j)){
                j++;
            }
            if(j==m){
                return i-m+1;
            }
        }
        return -1;
    }
}
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