检查字符串前后缀子字符串计数

在文本处理中，有时需要对字符串的前后缀子字符串计数进行检查，以确保它们的数量相等。这种检查通常在字符串匹配和文本搜索中使用。

解决方案

我们可以使用两种方法来实现字符串前后缀子字符串计数的检查，即暴力方法和KMP算法。

暴力方法

暴力方法是最简单的方法，它从左到右遍历所有可能的前缀和后缀子字符串，然后对它们进行比较。这种方法的时间复杂度为 O(n^3)。

def count_substrings(s: str, s1: str, s2: str) -> bool:
    count1, count2 = 0, 0
    for i in range(len(s)):
        for j in range(i+1, len(s)+1):
            if s[i:j].startswith(s1) and s[i:j].endswith(s2):
                count1 += 1
    for i in range(len(s)):
        for j in range(i+1, len(s)+1):
            if s[i:j].startswith(s2) and s[i:j].endswith(s1):
                count2 += 1
    return count1 == count2

在上面的代码段中，我们依次遍历了所有可能的子字符串，并检查了它们的前后缀是否与给定的字符串匹配。如果计数相等，函数返回True，否则返回False。

KMP算法

KMP算法是一种更高效的方法，它充分利用了字符串的前缀和后缀信息，并避免了无用的比较。

def count_substrings(s: str, s1: str, s2: str) -> bool:
    def kmp_table(pattern):
        # 构建KMP表
        table = [0] * len(pattern)
        i, j = 0, 1
        while j < len(pattern):
            if pattern[i] == pattern[j]:
                table[j] = i + 1
                i += 1
                j += 1
            elif i > 0:
                i = table[i-1]
            else:
                j += 1
        return table
    
    # 构建前缀和后缀子字符串
    prefix = s1 + "#" + s
    suffix = s + "#" + s2
    # 构建KMP表
    table1 = kmp_table(prefix)
    table2 = kmp_table(suffix)
    # 计算匹配数
    count1 = table1[-1]
    count2 = table2[-1]
    return count1 == count2

在这个代码段中，我们首先构建了两个新的字符串，其中一个以给定的前缀字符串作为前缀，另一个以给定的后缀字符串作为后缀。然后，我们使用KMP算法构建了这两个字符串的KMP表，并使用最后一个元素计算了它们的匹配数。最后，我们比较匹配数来确定前后缀子字符串计数是否相等。该算法的时间复杂度为O(n)。

总结

字符串前后缀子字符串计数检查是文本处理中的一个基本问题，我们可以使用暴力方法和KMP算法来解决它。暴力方法简单易懂，但时间复杂度较高，KMP算法利用字符串的前缀和后缀信息，降低了时间复杂度，具有更高的效率。