题目要求
编写一个函数，用于在一个字符串中查找一个子串的位置。如果找到子串，则返回子串在主字符串中第一次出现的位置（从0开始计数）；如果未找到子串，则返回-1。
做题思路
- 遍历主字符串：从主字符串的第一个字符开始，逐个字符进行遍历。
- 匹配子串：对于主字符串中的每一个字符，检查从这个字符开始的后缀子串是否与给定的子串匹配。
- 返回位置：如果找到匹配的子串，则返回当前起始字符的位置。
- 未找到处理：如果遍历完整个主字符串都没有找到匹配的子串，则返回-1。
过程解析
- 暴力匹配法：这是最简单的方法，通过两层循环实现。外层循环遍历主字符串的每一个字符，内层循环从当前外层循环的字符开始，逐个字符与子串进行比较。
- 优化：虽然暴力匹配法简单易懂，但在最坏情况下时间复杂度为O(n*m)，其中n是主字符串的长度，m是子串的长度。对于更高效的算法，可以考虑KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法或Boyer-Moore算法等，但本文主要实现暴力匹配法。
运用到的知识点
- 字符串操作：C语言中，字符串是以字符数组的形式存储，并以空字符'\0'结尾。
- 循环控制：使用for循环或while循环进行字符串遍历。
- 条件判断：使用if语句进行子串匹配的判断。
示例代码
C 实现
cpp
#include <stdio.h> // 引入标准输入输出库，用于printf函数
#include <string.h> // 引入字符串处理库，用于strlen函数
// 定义一个函数，用于查找子串在主字符串中的位置
int findSubstring(const char *str, const char *sub) {
int strLen = strlen(str); // 获取主字符串的长度
int subLen = strlen(sub); // 获取子串的长度
// 使用for循环遍历主字符串，确保不会越界到子串长度之外
for (int i = 0; i <= strLen - subLen; i++) {
// 定义一个变量j，用于在内层循环中遍历子串
int j;
// 使用for循环遍历子串，从当前主字符串的位置i开始比较
for (j = 0; j < subLen; j++) {
// 如果当前字符不匹配，则跳出内层循环
if (str[i + j] != sub[j]) {
break; // 一旦发现不匹配，跳出内层循环
}
}
// 如果内层循环正常结束（此时子串的每一个字符都已匹配完，即j等于子串长度），说明找到了匹配的子串
if (j == subLen) {
return i; // 返回子串在主字符串中的起始位置
}
}
// 如果遍历完整个主字符串都没有找到匹配的子串，则返回-1
return -1;
}
int main()
{
const char *str = "hello world"; // 定义并初始化主字符串
const char *sub = "world"; // 定义并初始化要查找的子串
int position = findSubstring(str, sub); // 调用findSubstring函数查找子串位置
// 根据返回的位置值，打印相应的信息
if (position != -1) {
printf("The position of substring:'%s' in the main string is: %d\n", sub, position); // 找到子串，打印位置
} else {
printf("No substring found.\n"); // 未找到子串，打印提示信息
}
return 0; // 程序正常结束
}C++ 实现
cpp
#include <iostream> // 引入输入输出流库，用于std::cout和std::endl
#include <string> // 引入字符串库，用于std::string类型
// 定义一个函数，用于查找子串在主字符串中的位置
int findSubstring(const std::string &str, const std::string &sub) {
int strLen = str.length(); // 获取主字符串的长度
int subLen = sub.length(); // 获取子串的长度
// 使用for循环遍历主字符串，确保不会越界到子串长度之外
for (int i = 0; i <= strLen - subLen; i++) {
// 定义一个布尔变量match，用于标记当前位置开始的子串是否与给定子串匹配
bool match = true;
// 使用for循环遍历子串，从当前主字符串的位置i开始比较
for (int j = 0; j < subLen; j++) {
// 如果当前字符不匹配，则将match设置为false，并跳出内层循环
if (str[i + j] != sub[j]) {
match = false;
break; // 一旦发现不匹配，跳出内层循环
}
}
// 如果内层循环正常结束（即j等于子串长度且match为true），说明找到了匹配的子串
if (match) {
return i; // 返回子串在主字符串中的起始位置
}
}
// 如果遍历完整个主字符串都没有找到匹配的子串，则返回-1
return -1;
}
int main()
{
std::string str = "hello world"; // 定义并初始化主字符串
std::string sub = "world"; // 定义并初始化要查找的子串
int position = findSubstring(str, sub); // 调用findSubstring函数查找子串位置
// 根据返回的位置值，打印相应的信息
if (position != -1) {
// 如果找到了子串，则打印子串和它在主字符串中的位置
std::cout << "The position of the substring: " << sub << " in the main string is: " << position << std::endl;
} else {
// 如果未找到子串，则打印提示信息
std::cout << "No substring found" << sub << "'" << std::endl;
}
return 0; // 程序正常结束
}