建议收藏 | Z算法 vs 双指针：图解教程

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Z算法和双指针在字符串匹配场景下各有优劣。Z算法适合处理单模式串匹配，双指针更适用于多模式串或动态更新的匹配需求。你选择哪个取决于你的具体需求。如果只是需要快速判断某个子串是否在主串中出现，Z算法更高效。但如果你需要频繁修改主串或模式串，双指针会更灵活。别傻乎乎地以为它们是同一个东西，其实差别挺大。拿实际项目来说，Z算法在处理大规模数据时优势明显，但双指针在交互式系统里更常见。你得根据场景来选，别光看名字就动手。

Z算法的核心是计算每个位置的Z值。这个值代表当前位置与模式串起始位置的最长匹配长度。你可以在LeetCode上找到相关题解，直接复制这行代码：`int[] z = new int[s.length()];` 创建数组。不管主串还是模式串，你都得把它们拼在一起，中间加个特殊符号。这一步特别容易出错，因为如果符号选错了，匹配就会乱。我之前用`#`当分隔符，结果遇到模式串里有`#`就炸了。后来改用`$`，发现更稳当。别想着省事，选个不会出现在字符串里的符号才是正道。

双指针的思路更直观，就是用两个指针一个扫主串，一个扫模式串。你得先初始化两个指针i和j，i从主串开始，j从模式串开始。然后循环比较字符，匹配就j加一，不匹配就i加一，重置j为0。这方法虽然简单，但性能不如Z算法。尤其是当模式串很长时，重复比较会拖慢速度。不过你要是用双指针处理动态变化的字符串，比如用户实时输入的场景，反而更方便。因为如果匹配失败，你不需要重置整个算法，只需要调整i的位置就行。这在某些网页输入验证场景里特别有用。

Z算法的实现细节需要特别注意，比如如何初始化Z数组。你得把模式串和主串拼接，中间加个特殊符号。然后从第一个字符开始，用一个变量记录当前匹配的起始位置。如果当前字符匹配，就继续比较，直到不匹配为止。这个过程可能会让你觉得需要频繁维护一些变量。我以前写过一次，结果把起点搞错了，导致整个算法失效。后来发现是没把模式串和主串拼接正确，直接把模式串开头加了进去，结果匹配时出错了。你得把主串和模式串拼成一个字符串，然后在中间加个不会出现的符号，这样才能保证算法正确。

双指针的实现虽然简单，但在某些情况下确实更有优势。比如你需要同时匹配多个模式串，或者主串在匹配过程中需要频繁修改。这时候双指针能让你随时调整匹配逻辑。我之前做了一个实时搜索功能，用双指针来处理用户输入变化。每次用户输入一个新字符，我们只需要调整i的位置，不需要重置整个匹配流程。这比Z算法更灵活，也更容易调试。不过你得注意，当模式串长度超过主串时，会直接返回false，这时候别忘了加个边界判断，否则程序会崩溃。

Z算法在不涉及动态匹配时效率更高，特别是当模式串和主串长度差距很大时。比如你处理一个主串是10万字符，模式串是1000字符的场景，Z算法能帮你减少大量重复比较。你只需要计算Z值数组，然后遍历一遍就能找到所有匹配点。但如果你的主串和模式串都在变化，Z算法就不太合适了。这时候双指针能让你更方便地跟踪匹配状态。我之前用Z算法做了一个字符串搜索工具，结果主串更新频繁时，每次都要重新计算Z数组，反而不如双指针来得快。所以你得根据数据变化频率来决定用哪个。