JAVA经典百题之计算字符串中子串出现的次数

本文主要是介绍JAVA经典百题之计算字符串中子串出现的次数，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

程序分析

计算字符串中子串出现的次数，可以采用多种方法来实现。常见的方法包括暴力法、利用正则表达式和利用KMP算法。

方法一：暴力法

解题思路：

在主串中依次遍历每个位置，以该位置为起点，检查是否存在与子串相同的子串。
比较简单直观，但时间复杂度较高。

实现代码：

public class SubstringCount {public static int countSubstring(String str, String sub) {int count = 0;int len_str = str.length();int len_sub = sub.length();for (int i = 0; i <= len_str - len_sub; i++) {int j;for (j = 0; j < len_sub; j++) {if (str.charAt(i + j) != sub.charAt(j))break;}if (j == len_sub)count++;}return count;}public static void main(String[] args) {String str = "ababababa";String sub = "aba";int result = countSubstring(str, sub);System.out.println("Number of occurrences: " + result);}
}

优缺点：

优点：实现简单，容易理解。
缺点：时间复杂度高，O(n*m)，其中n为主串长度，m为子串长度。

方法二：利用正则表达式

解题思路：

使用正则表达式的 Matcher 类来进行匹配，统计匹配次数。

实现代码：

import java.util.regex.*;public class SubstringCount {public static int countSubstring(String str, String sub) {Pattern pattern = Pattern.compile(sub);Matcher matcher = pattern.matcher(str);int count = 0;while (matcher.find()) {count++;}return count;}public static void main(String[] args) {String str = "ababababa";String sub = "aba";int result = countSubstring(str, sub);System.out.println("Number of occurrences: " + result);}
}

优缺点：

优点：实现简单，适用于简单的字符串匹配。
缺点：性能可能较差，尤其是当主串和子串规模较大时。

方法三：KMP算法

解题思路：

KMP算法利用了子串内部的信息，通过预处理生成一个部分匹配表，然后根据部分匹配表进行匹配，减少了不必要的比较。
预处理过程时间复杂度为O(m)，匹配过程时间复杂度为O(n+m)，总体时间复杂度为O(n+m)，其中n为主串长度，m为子串长度。

实现代码：

public class SubstringCount {public static int[] computeLPSArray(String sub) {int len = sub.length();int[] lps = new int[len];int j = 0;int i = 1;while (i < len) {if (sub.charAt(i) == sub.charAt(j)) {j++;lps[i] = j;i++;} else {if (j != 0) {j = lps[j - 1];} else {lps[i] = 0;i++;}}}return lps;}public static int countSubstring(String str, String sub) {int count = 0;int len_str = str.length();int len_sub = sub.length();int[] lps = computeLPSArray(sub);int j = 0;int i = 0;while (i < len_str) {if (sub.charAt(j) == str.charAt(i)) {j++;i++;}if (j == len_sub) {count++;j = lps[j - 1];} else if (i < len_str && sub.charAt(j) != str.charAt(i)) {if (j != 0) {j = lps[j - 1];} else {i++;}}}return count;}public static void main(String[] args) {String str = "ababababa";String sub = "aba";int result = countSubstring(str, sub);System.out.println("Number of occurrences: " + result);}
}