美文网首页
Java实现每日一道算法面试题(13):leecode10 正则

Java实现每日一道算法面试题(13):leecode10 正则

作者: alexlee1987 | 来源:发表于2020-03-16 20:46 被阅读0次

    1.算法题目

    给你一个字符串 s 和一个字符规律 p,请你来实现一个支持 '.' 和 '*' 的正则表达式匹配。

    '.' 匹配任意单个字符
    '*' 匹配零个或多个前面的那一个元素
    所谓匹配,是要涵盖 整个 字符串 s的,而不是部分字符串。

    说明:

    s 可能为空,且只包含从 a-z 的小写字母。
    p 可能为空,且只包含从 a-z 的小写字母,以及字符 . 和 *。
    示例 1:

    输入:

    s = "aa"
    p = "a"
    输出: false
    解释: "a" 无法匹配 "aa" 整个字符串。
    

    示例 2:

    输入:
    s = "aa"
    p = "a*"
    输出: true
    解释: 因为 '*' 代表可以匹配零个或多个前面的那一个元素, 在这里前面的元素就是 'a'。因此,字符串 "aa" 可被视为 'a' 重复了一次。
    

    示例 3:

    输入:
    s = "ab"
    p = ".*"
    输出: true
    解释: ".*" 表示可匹配零个或多个('*')任意字符('.')。
    

    示例 4:

    输入:
    s = "aab"
    p = "c*a*b"
    输出: true
    解释: 因为 '*' 表示零个或多个,这里 'c' 为 0 个, 'a' 被重复一次。因此可以匹配字符串 "aab"。
    

    示例 5:

    输入:
    s = "mississippi"
    p = "mis*is*p*."
    输出: false
    

    2.算法思路

    算法思路:

    1. 回溯算法:如果没有 ‘*’ ,问题会很简单——只需要从左到右检查匹配
      串 s 是否能匹配模式串 p 的每一个字符。当模式串 p 中有星号时,我们需要检查匹配串 s 中的不同后缀,以判断它们是否能匹配模式串 p 剩余的部分。一个直观的解法就是用回溯的方法来体现这种关系。如果模式串中有星号,它会出现在第二个位置,即 p[1] 。这种情况下,我们可以直接忽略模式串中这一部分,或者删除匹配串的第一个字符,前提是它能够匹配模式串当前位置字符,即 p[0] 。如果两种操作中有任何一种使得剩下的字符串能匹配,那么初始时,匹配串和模式串就可以被匹配。该算法时间复杂度比较高,而且与两个字符串的长度以及长度次方关联,不是一个理想的算法;
    2. 动态规划:正则表达式匹配时匹配串 p 其实也是模式串 s 的最优子结构,可以考虑把中间结果保存起来,通过用 dp(i, j, text, pattern) 表示 text[i:] 和 pattern[j:] 是否能匹配。进而可以用更短的字符串匹配问题来表示原来的问题。

    3.算法代码

    算法代码:

        /**
         * leecode10:正则表达式匹配
         * @param s
         * @param p
         * @return
         */
        public static boolean isMatch(String s, String p) {
            // 初始化匹配结果数组长度
            memo = new Result[s.length() + 1][p.length() + 1];
            return dp(0, 0, s, p);
        }
        
        // 定义枚举常量
        enum Result {
            TRUE, FALSE
        }
        
        // 保存匹配的结果
        static Result[][] memo;
    
        public static boolean dp(int i, int j, String text, String pattern) {
            if (memo[i][j] != null) {
                return memo[i][j] == Result.TRUE;
            }
            boolean ans;
            if (j == pattern.length()){
                ans = i == text.length();
            } else{
                // 判断当前的第一个字符是否匹配
                boolean first_match = (i < text.length() &&
                        (pattern.charAt(j) == text.charAt(i) ||
                                pattern.charAt(j) == '.'));
    
                if (j + 1 < pattern.length() && pattern.charAt(j+1) == '*'){ // 匹配"a*" 时分两种场景:1.不考虑当前是否匹配到“a*”,直接匹配 p后面的字符串;2.保留当前的匹配,若当前字符匹配,则继续匹配 s 后面的字符串
                    ans = dp(i, j+2, text, pattern) ||
                            first_match && dp(i+1, j, text, pattern);
                } else { // 正常匹配场景
                    ans = first_match && dp(i+1, j+1, text, pattern);
                }
            }
            memo[i][j] = ans ? Result.TRUE : Result.FALSE;
            return ans;
        }
    

      如果你有疑问或更好的算法思路,欢迎留言交流!!!
      如果感觉我的文章对您有所帮助,麻烦动动小手给个喜欢,谢谢!!!

    相关文章

      网友评论

          本文标题:Java实现每日一道算法面试题(13):leecode10 正则

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/bfioehtx.html