描述
该题来自于力扣第10题
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。
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
提示:
0 <= s.length <= 20
0 <= p.length <= 30
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 *。
- 保证每次出现字符
* 时,前面都匹配到有效的字符
分析
- 该题可以采用状态机来解,类似的已在leetcode题解8中介绍了;该题还有其他解法——动态规划,用
dp[i][j]来表示s的前i个字符与p的前j个字符是否匹配,那么可以注意到:
- 先不考虑
*,如果p[j]与s[i]匹配到了,即要么s[i]=p[j],要么p[j]='.',那么dp[i][j]=dp[i-1][j-1],否则就为false
- 再考虑
*,即如果p[j]='*'
- 如果
s[i]与p[j-1]匹配
- 则
*前面的字符p[j-1]可能匹配s中多个,比如s=aaa,p=a*,这时dp[i][j]=dp[i-1][j]
- 也可能
*前面的字符不匹配s中的字符,比如s=aa,p=aaa*,这时dp[i][j]=dp[i][j-2]
- 如果
s[i]与p[j-1]不匹配,那么*前面的字符不匹配s中的字符,这时dp[i][j]=dp[i][j-2]
算法
根据前面分析知道,麻烦在于p[j]='*'时的处理,实际上无论s[i]与p[j-1]是否匹配到了,*前面的字符都可能不匹配s中的字符,也就是说dp[i][j] = dp[i][j-2]或者dp[i][j] = dp[i][j-2] | dp[i-1][j];
所以实现的时候可以让dp[i][j]初始化为false,按照dp[i][j]的定义,i,j都必须大于0,这时可以让dp[i][j]表示两个空字符串是否匹配,当然设为true了,最后按照方程进行状态转移就可以了
代码
python3
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| class Solution: def match(self, schar, pchar): if pchar == ".": return True return pchar == schar
def isMatch(self, s, p): m, n = len(s), len(p) dp = [[False]*(n+1) for _ in range(m+1)] dp[0][0] = True for i in range(m+1): for j in range(1, n+1): if p[j-1] != '*': if i > 0 and self.match(s[i-1], p[j-1]): dp[i][j] |= dp[i-1][j-1] else: dp[i][j] |= dp[i][j-2] if i > 0 and self.match(s[i-1], p[j-2]): dp[i][j] |= dp[i-1][j] return dp[m][n]
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c++
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| class Solution { public: bool match(char ch1, char ch2) { if (ch2 == '.') return true; return ch1 == ch2; } bool isMatch(string s, string p) { int m = s.size(), n = p.size(); vector<vector<int>> dp(m + 1, vector<int>(n + 1, false)); dp[0][0] = true; for (int i = 0; i <= m; i++) { for (int j = 1; j <= n; j++) { if (p[j - 1] != '*') { if (i > 0 && match(s[i - 1], p[j - 1])) dp[i][j] |= dp[i - 1][j - 1]; } else { dp[i][j] |= dp[i][j - 2]; if (i > 0 && match(s[i - 1], p[j - 2])) dp[i][j] |= dp[i - 1][j]; } } } return dp[m][n]; } };
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java
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| class Solution { private boolean match(char ch1, char ch2){ if(ch2 == '.') return true; return ch1 == ch2; } public boolean isMatch(String s, String p) { int m = s.length(), n = p.length(); boolean[][] dp = new boolean[m+1][n+1];
dp[0][0] = true; for(int i=0; i<m+1; i++){ for(int j=1; j<n+1; j++){ if(p.charAt(j-1) != '*'){ if (i > 0 && match(s.charAt(i-1), p.charAt(j-1))) dp[i][j] |= dp[i-1][j-1]; } else{ dp[i][j] |= dp[i][j-2]; if (i > 0 && match(s.charAt(i-1), p.charAt(j-2))) dp[i][j] |= dp[i-1][j]; } } } return dp[m][n]; } }
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