01、BF
BF
前言
皇上生辰之际，举国同庆，袁记菜馆作为天下第一饭店，所以被选为这次庆典的菜品供应方，这次庆典对于袁记菜馆是一项前所未有的挑战，毕竟是第一次给皇上庆祝生辰，稍有不慎就是掉脑袋的大罪，整个袁记菜馆内都在紧张的布置着。此时突然有一个店小二慌慌张张跑到袁厨面前汇报，到底发生了什么事，让店小二如此慌张呢？
袁记菜馆内
店小二：不好了不好了，掌柜的，出大事了。
袁厨：发生什么事了，慢慢说，如此慌张，成何体统。（开店开久了，架子出来了哈）
店小二：皇上按照咱们菜单点了 666 道菜，但是咱们做西湖醋鱼的师傅请假回家结婚了，不知道皇上有没有点这道菜，如果点了这道菜，咱们做不出来，那咱们店可就完了啊。
（袁厨听了之后，吓得一屁股坐地上了，缓了半天说道）
袁厨：别说那么多了，快给我找找皇上点的菜里面，有没有这道菜！
找了很久，并且核对了很多遍，最后确认皇上没有点这道菜。菜馆内的人都松了一口气
通过上面的一个例子，让我们简单了解了字符串匹配。
BF（常规方法）
字符串匹配：设 S 和 T 是给定的两个串，在主串 S 中找到模式串 T 的过程称为字符串匹配，如果在主串 S 中找到 模式串 T ，则称匹配成功，函数返回 T 在 S 中首次出现的位置，否则匹配不成功，返回 -1。
例：
在上图中，我们试图找到模式 T = baab,在主串 S = abcabaabcabac 中第一次出现的位置，即为红色阴影部分， T 第一次在 S 中出现的位置下标为 4 （ 字符串的首位下标是 0 ），所以返回 4。如果模式串 T 没有在主串 S 中出现，则返回 -1。
解决上面问题的算法我们称之为字符串匹配算法，今天我们来介绍三种字符串匹配算法，大家记得打卡呀，说不准面试的时候就问到啦。
这个算法很容易理解，就是我们将模式串和主串进行比较，一致时则继续比较下一字符，直到比较完整个模式串。不一致时则将模式串后移一位，重新从模式串的首位开始对比，重复刚才的步骤下面我们看下这个方法的动图解析，看完肯定一下就能搞懂啦。
通过上面的代码是不是一下就将这个算法搞懂啦，下面我们用这个算法来解决下面这个经典题目吧。
应用 （实现str）
题目描述
给定一个 haystack 字符串和一个 needle 字符串，在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置 (从 0 开始)。如果不存在，则返回 -1。
示例 1:
输入: haystack = "hello", needle = "ll" 输出: 2
示例 2:
输入: haystack = "aaaaa", needle = "bba" 输出: -1
题目解析
其实这个题目很容易理解，但是我们需要注意的是一下几点，比如我们的模式串为 0 时，应该返回什么，我们的模式串长度大于主串长度时，应该返回什么，也是我们需要注意的地方。下面我们来看一下题目代码吧。
代码
#include <string>
class Solution {
public:
int strStr(const std::string& haystack, const std::string& needle) {
int haylen = haystack.length();
int needlen = needle.length();
// 特殊情况处理
if (haylen < needlen) {
return -1;
}
if (needlen == 0) {
return 0;
}
// 主串遍历
for (int i = 0; i <= haylen - needlen; ++i) {
int j;
// 模式串匹配
for (j = 0; j < needlen; ++j) {
// 匹配失败，跳出循环
if (haystack[i + j] != needle[j]) {
break;
}
}
// 完全匹配成功
if (j == needlen) {
return i;
}
}
// 未找到匹配
return -1;
}
};
BF（显示回退）
我们看一下 BF 算法的另一种算法（显示回退），其实原理一样，就是对代码进行了一下修改，只要是看完咱们的动图，这个也能够一下就能看懂，大家可以结合下面代码中的注释和动图进行理解。
#include <string>
using namespace std;
class Solution {
public:
int strStr(string haystack, string needle) {
// i为主串指针，j为模式串指针
int i, j;
// 主串长度和模式串长度
int halen = haystack.size();
int nelen = needle.size();
// 循环条件，只有i递增
for (i = 0, j = 0; i < halen && j < nelen; ++i) {
// 字符匹配时，移动模式串指针
if (haystack[i] == needle[j]) {
++j;
} else {
// 不匹配时，回退i到本次匹配开始位置的下一个字符，重置j
i -= j;
j = 0;
}
}
// 若模式串完全匹配，返回起始索引；否则返回-1
return (j == nelen) ? (i - nelen) : -1;
}
};
