这是LeetCode上面一道难度为困难的题目,和之前的正则表达式有相似的地方,最近在学习kotlin,所以附上kotlin的写法。
44. 通配符匹配
给定一个字符串 (s) 和一个字符模式 (p) ,实现一个支持 '?' 和 '' 的通配符匹配。
'?' 可以匹配任何单个字符。
'' 可以匹配任意字符串(包括空字符串)。
两个字符串完全匹配才算匹配成功。
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 = "*"
输出: true
解释: '*' 可以匹配任意字符串。
示例 3:
输入:
s = "cb"
p = "?a"
输出: false
解释: '?' 可以匹配 'c', 但第二个 'a' 无法匹配 'b'。
示例 4:
输入:
s = "adceb"
p = "*a*b"
输出: true
解释: 第一个 '*' 可以匹配空字符串, 第二个 '*' 可以匹配字符串 "dce".
示例 5:
输入:
s = "acdcb"
p = "a*c?b"
输出: false
最基本的递归解法:
public boolean isMatch(String s, String p) {
// 保存长度为length()的匹配结果
int[][] dp = new int[s.length()+1][p.length()+1];
return isMatch(s,p,dp);
}
public boolean isMatch(String s,String p,int[][] dp) {
// 如果s、p有保存的状态,直接返回
if (dp[s.length()][p.length()]!=0) {
return dp[s.length()][p.length()]>0;
}
// 基础状态1:p是空的,而s长度不为0,匹配结果为false
if (p.isEmpty() && s.length()>0) {
return false;
}
// 基础状态2:s是空的,检查p字符串是否为空或全为*字符
// ex : s="" p="" 或 p="****"
if (s.isEmpty()) {
for (int i = 0; i < p.length(); i++) {
if (p.charAt(i)!='*') {
return false;
}
}
return true;
}
// 获取首字符
char s0 = s.charAt(0);
char p0 = p.charAt(0);
if (p0=='*') {
// 如果p的首字符为*,则存在两种情况
// 匹配:s向右移动一位,进行下一个字符的匹配
// 忽略:p向右移动一位,进行下一个字符的匹配
dp[s.length()][p.length()] = isMatch(s,p.substring(1)) || isMatch(s.substring(1),p) ?1:-1;
} else {
// 如果p的首字符不为*,则需要满足s0==p0 || p0 == '?'
// 当前字符匹配成功后,与上后续字符的匹配结果
dp[s.length()][p.length()] = (s0==p0 || p0=='?') && isMatch(s.substring(1),p.substring(1))?1:-1;
}
// dp 1为匹配成功,-1为匹配失败
return dp[s.length()][p.length()]>0;
}
递归转动态规划:
public boolean isMatchDp(String s, String p) {
// 状态保存
boolean[][] dp = new boolean[s.length()+1][p.length()+1];
for (int i = 0; i <= s.length(); i++) {
for (int j = 0; j <= p.length(); j++) {
// 长度为i,j的匹配结果
if (j==0) {
// 当p的长度为0的时候,仅有s长度为0的时候匹配成功
dp[i][j]= i==0;
} else {
// 当p的尾字符为*的时候
if (p.charAt(j-1)=='*') {
// i=0的时候,跳过*,查看i与j-1的匹配结果
// ex : s = "" 长度为0,p="***",dp[0][3] = dp[0][2] = dp[0][1] = dp[0][0] = true
dp[i][j] = i==0 || dp[i][j-1];
// i>0的时候,分两种情况
// 匹配:s向左移动一位
// 忽略:p向左移动一位
dp[i][j] |= i>0 && (dp[i][j - 1] || dp[i - 1][j]);
} else {
// 尾字符不为*,此时i=0必为false
// i>0的时候,匹配当前字符与s/p左移一位的状态结果
dp[i][j] = i>0 && (s.charAt(i - 1) == p.charAt(j - 1) || p.charAt(j - 1) == '?') && dp[i - 1][j - 1];
}
}
}
}
// 返回长度为length的匹配结果
return dp[s.length()][p.length()];
}
贪心算法:
假设1、p为“abcd”则s只需要包含abcd顺序的字符即可匹配;
假设2、p为“abcd”则s需要包含abcd子串即可匹配;
假设3、p为“abc”则s需要以ab开头,c结尾;
public boolean isMatch(String s, String p) {
int sRight = s.length(), pRight = p.length();
// 如果p不以*结尾,则依次匹配并将尾指针左移
// ex : s="abcd" p="*abcd"
// => s="" p="*"
while (sRight > 0 && pRight > 0 && p.charAt(pRight - 1) != '*') {
if (charMatch(s.charAt(sRight - 1), p.charAt(pRight - 1))) {
--sRight;
--pRight;
} else {
return false;
}
}
// p的尾指针减到空,则s为空时匹配成功
if (pRight == 0) {
return sRight == 0;
}
int sIndex = 0, pIndex = 0;
// 记录匹配位置
int sRecord = -1, pRecord = -1;
while (sIndex < sRight && pIndex < pRight) {
if (p.charAt(pIndex) == '*') {
// 遇到 '*',跳过
++pIndex;
// 记录*后面的第一个位置
sRecord = sIndex;
pRecord = pIndex;
} else if (charMatch(s.charAt(sIndex), p.charAt(pIndex))) {
// 当前字符不为*,判断单字符是否匹配,在子串内继续匹配下一个字符
++sIndex;
++pIndex;
} else if (sRecord != -1 && sRecord + 1 < sRight) {
// 当前字符不为*,且单字符匹配失败,需要重新寻找子串
// 从上一次记录的位置后1个位置开始重新寻找
++sRecord;
sIndex = sRecord;
pIndex = pRecord;
} else {
return false;
}
}
// 判断pIndex到pRight是否全为*号,无论s是否匹配完,p全为*号的时候都能匹配
return allStars(p, pIndex, pRight);
}
// 判断字符是否相等
private boolean charMatch(char u, char v) {
return u == v || v == '?';
}
// 判断是否全为*
private boolean allStars(String str, int left, int right) {
for (int i = left; i < right; i++) {
if (str.charAt(i) != '*') {
return false;
}
}
return true;
}
kotlin 贪心解法:
fun isMatch(s: String, p: String): Boolean {
var sRight = s.length
var pRight = p.length
val charMatch = { u: Char, v: Char -> u == v || v == '?' }
val allStars = { word: String, left: Int, right: Int ->
word.subSequence(left,right).all {
it=='*'
}
}
while (sRight > 0 && pRight > 0 && p[pRight - 1] != '*') {
if (charMatch(s[sRight - 1], p[pRight - 1])) {
--sRight
--pRight
} else {
return false
}
}
if (pRight == 0) {
return sRight == 0
}
var sIndex = 0
var pIndex = 0
var sRecord = -1
var pRecord = -1
while (sIndex < sRight && pIndex < pRight) {
if (p[pIndex] == '*') {
++pIndex
sRecord = sIndex
pRecord = pIndex
} else if (charMatch(s[sIndex], p[pIndex])) {
++sIndex
++pIndex
} else if (sRecord != -1 && sRecord + 1 < sRight) {
++sRecord
sIndex = sRecord
pIndex = pRecord
} else {
return false
}
}
return allStars(p, pIndex, pRight)
}