力扣(LeetCode) 28: 找出字符串中第一个匹配项的下标 - 解法思

问题概述

给定两个字符串 needle 和 haystack，返回 needle 在 haystack 中第一次出现的下标，如果 needle 不是 haystack 的一部分则返回 -1。

解法 1：暴力匹配带切片（推荐）

工作原理

通过比较子字符串检查 haystack 中每个可能的起始位置：

class Solution:
    def strStr(self, haystack, needle):
        if not needle:
            return 0
        
        n = len(haystack)
        m = len(needle)
        
        for i in range(n - m + 1):
            if haystack[i:i+m] == needle:
                return i
        
        return -1

复杂度分析

• 时间复杂度: O(n * m) - 其中 n 是 haystack 的长度，m 是 needle 的长度
• 空间复杂度: O(1) - 只使用常数额外空间

何时使用

• 推荐 - 简单直观
• 易于理解和实现
• 对于典型的 LeetCode 测试用例很快

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解法 2：暴力匹配字符比较

工作原理

相同的方法，但逐个字符比较而不是使用切片：

class Solution:
    def strStr(self, haystack, needle):
        if not needle:
            return 0
        
        n = len(haystack)
        m = len(needle)
        
        for i in range(n - m + 1):
            j = 0
            while j < m and haystack[i + j] == needle[j]:
                j += 1
            if j == m:
                return i
        
        return -1

复杂度分析

• 时间复杂度: O(n * m) - 其中 n 是 haystack 的长度，m 是 needle 的长度
• 空间复杂度: O(1) - 只使用常数额外空间

何时使用

• 对较长字符串更高效（避免创建子字符串）
• 可以在发现不匹配时提前终止
• 适用于 needle 很少出现的情况

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对比

方法	时间	空间	最佳适用
暴力匹配切片	O(n*m)	O(1)	大多数情况，最简单代码
暴力匹配字符	O(n*m)	O(1)	较长字符串，稀有 needle

总结

带切片的暴力匹配方法最简单，在大多数情况下推荐使用。逐字符比较版本对较长字符串可能更高效，因为它避免创建子字符串对象，并可以在不匹配时提前终止。两者都具有 O(n*m) 时间复杂度，对于此问题的约束是可以接受的。