Java/kotlin 通配符匹配(算法)

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“ab
c”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)
    }
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,734评论 6 505
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,931评论 3 394
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,133评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,532评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,585评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,462评论 1 302
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,262评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,153评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,587评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,792评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,919评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,635评论 5 345
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,237评论 3 329
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,855评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,983评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,048评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,864评论 2 354