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No52、正则表达式匹配

牛客网原题链接 (opens new window)

题目描述

请实现一个函数用来匹配包括'.'和''的正则表达式。模式中的字符'.'表示任意一个字符，而''表示它前面的字符可以出现任意次（包含0次）。 在本题中，匹配是指字符串的所有字符匹配整个模式。例如，字符串"aaa"与模式"a.a"和"abaca"匹配，但是与"aa.a"和"ab*a"均不匹配

示例1

输入

"aaa","a*a"

返回值

true

1、太他吗难了，不会不会，老子不会

//字符串"aaa"与模式"a.a"和"ab*ac*a"匹配，但是与"aa.a"和"ab*a"均不匹配
bool match(char* str, char* pattern)
{
	int len1 = strlen(str), len2 = strlen(pattern);
	int low1 = 0, low2 = 0;
	while (low1 < len1 && low2 < len2) {
		if (str[low1] == pattern[low2]) {

			if (low2 + 1 < len2 && pattern[low2 + 1] == '*') {
				while (str[low1] == pattern[low2]) { low1++; }
				low2++;//跳过 * 
			}
			else {
				low1++;
				low2++;
			}
			
		}
		else if (str[low1] != pattern[low2]) {
			cout << "111" << endl;
			if (pattern[low2] == '.' && low2 + 1 < len2 && pattern[low2 + 1] != '*') { low1++; low2++; }
			else if (pattern[low2] == '.' && low2 + 1 < len2 && pattern[low2 + 1] == '*')  return true;
			else if (low2 + 1 < len2 && pattern[low2 + 1] == '*') {//出现 aa 与 ab*a这样的情况
				low2+=2;
			}
				return false;
		}
	}
	return low1 == len1 && low2 == len2;
}

2、看的思路

​ 解这题需要把题意仔细研究清楚，反正我试了好多次才明白的。

​ 首先，考虑特殊情况： 1>两个字符串都为空，返回true 2>当第一个字符串不空，而第二个字符串空了，返回false（因为这样，就无法 匹配成功了,而如果第一个字符串空了，第二个字符串非空，还是可能匹配成 功的，比如第二个字符串是“aaaa”,由于‘’之前的元素可以出现0次， 所以有可能匹配成功） 之后就开始匹配第一个字符，这里有两种可能：匹配成功或匹配失败。

​ 但考虑到pattern 下一个字符可能是‘’， 这里我们分两种情况讨论：pattern下一个字符为‘’或 不为‘’： 1>pattern下一个字符不为‘’：这种情况比较简单，直接匹配当前字符。如果 匹配成功，继续匹配下一个；如果匹配失败，直接返回false。

​ 注意这里的 “匹配成功”，除了两个字符相同的情况外，还有一种情况，就是pattern的 当前字符为‘.’,同时str的当前字符不为‘\0’。 2>pattern下一个字符为‘’时，稍微复杂一些，因为‘’可以代表0个或多个。

​ 这里把这些情况都考虑到： a>当‘’匹配0个字符时，str当前字符不变，pattern当前字符后移两位， 跳过这个‘’符号； b>当‘’匹配1个或多个时，str当前字符移向下一个，pattern当前字符 不变。

（这里匹配1个或多个可以看成一种情况，因为：当匹配一个时， 由于str移到了下一个字符，而pattern字符不变，就回到了上边的情况a； 当匹配多于一个字符时，相当于从str的下一个字符继续开始匹配） 之后再写代码就很简单了。

 bool match(char* str, char* pattern)
    {
        if (*str == '\0' && *pattern == '\0')
            return true;
        if (*str != '\0' && *pattern == '\0')
            return false;
        //if the next character in pattern is not '*'
        if (*(pattern+1) != '*')
        {
            if (*str == *pattern || (*str != '\0' && *pattern == '.'))
                return match(str+1, pattern+1);
            else
                return false;
        }
        //if the next character is '*'
        else
        {
            if (*str == *pattern || (*str != '\0' && *pattern == '.'))
                return match(str, pattern+2) || match(str+1, pattern);
            else
                return match(str, pattern+2);
        }
    }

讲解:

首先能够匹配的情况就是两种：1、两者相等，2、s!='\0' && p=='.'

只有这两种情况

1、p[1] != * ,那么可能是 ba与.a 或者 ba ba这两种形式，那就直接s+1 p+1，递归到下一层，否则就是false了

2、p[1] == ,有 * 过来捣乱，如果匹配的话也就是两者相等或者**s!=‘\0’并且p==‘.’的话，前者比如 abc 与 a***abc直接 s p+2 ，要跳过pattern的匹配部分，因为有个 星号 * 后者就是aaabc 与 .*bc这样，直接s+1,p，s向前走一步逐渐递归到下次

如果不匹配的话那就是 abc b*abc这样的，p向前走两步，走到后面的p再去匹配

3、另一种写法

/*
要分为几种情况：（状态机）
匹配只可能是：两者相等 或者  S！=‘\0’ && p == .

（1）当第二个字符不为‘*’时：匹配就是将字符串和模式的指针都下移一个，不匹配就直接返回false
（2）当第二个字符为'*'时：
        匹配：
                a.字符串下移一个，模式不动  abc  a*bc
                c.字符串不动，模式下移两个   abc  .*abc或者 .*bc
        不匹配：字符串下移不动，模式下移两个   abc  b*abc
搞清楚这几种状态后，用递归实现即可：
*/
class Solution {
public:
    bool match(char* str, char* pattern){
        if(str[0]=='\0'&&pattern[0]=='\0')
            return true;
        else if(str[0]!='\0'&&pattern[0]=='\0')
            return false;
        if(pattern[1]!='*'){
            if(str[0]==pattern[0]||(pattern[0]=='.'&&str[0]!='\0'))
                return match(str+1,pattern+1);
            else
                return false;
        }
        else{
            if(str[0]==pattern[0]||(pattern[0]=='.'&&str[0]!='\0'))
                return match(str,pattern+2)||match(str+1,pattern);
            else
                return match(str,pattern+2);
        }
    }
};

二刷：

1、很好，依然不会，哈哈，递归的方法

运行时间：3ms 占用内存：492k

/*
要分为几种情况：（状态机）
匹配只可能是：两者相等 或者  S！=‘\0’ && p == .

（1）当第二个字符不为‘*’时：匹配就是将字符串和模式的指针都下移一个，不匹配就直接返回false
（2）当第二个字符为'*'时：
        匹配：
                a.字符串下移一个，模式不动  abc  a*bc
                c.字符串不动，模式下移两个   abc  .*abc或者 .*bc
        不匹配：字符串下移不动，模式下移两个   abc  b*abc
搞清楚这几种状态后，用递归实现即可：
*/
class Solution {
public:
    bool match(char* str, char* pattern){
        if(str[0]=='\0'&&pattern[0]=='\0')
            return true;
        else if(str[0]!='\0'&&pattern[0]=='\0')
            return false;
        if(pattern[1]!='*'){
            if(str[0]==pattern[0]||(pattern[0]=='.'&&str[0]!='\0'))
                return match(str+1,pattern+1);
            else
                return false;
        }
        else{
            if(str[0]==pattern[0]||(pattern[0]=='.'&&str[0]!='\0'))
                return match(str,pattern+2)||match(str+1,pattern);
            else
                return match(str,pattern+2);
        }
    }
};