《剑指offer》第十九题：正则表达式匹配

// 面试题19：正则表达式匹配
// 题目：请实现一个函数用来匹配包含'.'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（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"ab*ac*a"匹配，但与"aa.a"及"ab*a"均不匹配。

#include <cstdio>

bool matchCore(const char* str, const char* pattern);

bool match(const char* str, const char* pattern)
{
    if (str == nullptr || pattern == nullptr)
        return true;

    return matchCore(str, pattern);
}

bool matchCore(const char* str, const char* pattern)
{
    if (*str == '\0' && *pattern == '\0') //匹配完成
        return true;

    if (*str != '\0' && *pattern == '\0') //模式匹配完
        return false;

    if (*(pattern + 1) == '*') //如果下一位是*
    {
        if (*pattern == *str || (*pattern == '.' && *str != '\0')) //当前位匹配
        {
            return matchCore(str + 1, pattern + 2) //判断下一个字符是否匹配
                || matchCore(str + 1, pattern) //当前字符是否重复
                || matchCore(str, pattern + 2); //判断当前字符是否与下一个模式匹配, 此时考虑当前模式重复0次
        }
        else //如果第一位不匹配, 跳过*
            return matchCore(str, pattern + 2);
    }
    if (*pattern == *str || (*pattern == '.' && *str != '\0')) //第二位不是*
        return matchCore(str + 1, pattern + 1);

    return false;
}

// ====================测试代码====================
void Test(const char* testName, const char* string, const char* pattern, bool expected)
{
    if (testName != nullptr)
        printf("%s begins: ", testName);

    if (match(string, pattern) == expected)
        printf("Passed.\n");
    else
        printf("FAILED.\n");
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    Test("Test01", "", "", true);
    Test("Test02", "", ".*", true);
    Test("Test03", "", ".", false);
    Test("Test04", "", "c*", true);
    Test("Test05", "a", ".*", true);
    Test("Test06", "a", "a.", false);
    Test("Test07", "a", "", false);
    Test("Test08", "a", ".", true);
    Test("Test09", "a", "ab*", true);
    Test("Test10", "a", "ab*a", false);
    Test("Test11", "aa", "aa", true);
    Test("Test12", "aa", "a*", true);
    Test("Test13", "aa", ".*", true);
    Test("Test14", "aa", ".", false);
    Test("Test15", "ab", ".*", true);
    Test("Test16", "ab", ".*", true);
    Test("Test17", "aaa", "aa*", true);
    Test("Test18", "aaa", "aa.a", false);
    Test("Test19", "aaa", "a.a", true);
    Test("Test20", "aaa", ".a", false);
    Test("Test21", "aaa", "a*a", true);
    Test("Test22", "aaa", "ab*a", false);
    Test("Test23", "aaa", "ab*ac*a", true);
    Test("Test24", "aaa", "ab*a*c*a", true);
    Test("Test25", "aaa", ".*", true);
    Test("Test26", "aab", "c*a*b", true);
    Test("Test27", "aaca", "ab*a*c*a", true);
    Test("Test28", "aaba", "ab*a*c*a", false);
    Test("Test29", "bbbba", ".*a*a", true);
    Test("Test30", "bcbbabab", ".*a*a", false);

    return 0;
}

分析：*前一个字符重复任意次，开始理解为前面所有字符，就说题怎么越读越糊涂。 

class Solution {
public:
    bool match(char* str, char* pattern)
    {
        if (str == nullptr || pattern == nullptr)
            return true;
        
        return matchCore(str, pattern);
    }
    
    bool matchCore(char* str, char* pattern)
    {
        if (*str == '\0' && *pattern == '\0')
            return true;
        if (*str != '\0' && *pattern == '\0')
            return false;
        
        if (*(pattern + 1) == '*')
        {
            if (*str == *pattern || (*str != '\0' && *pattern == '.'))
            {
                return matchCore(str + 1, pattern + 2)
                    || matchCore(str + 1, pattern)
                    || matchCore(str, pattern + 2);
            }
            else
                return matchCore(str, pattern + 2);
        }
        if (*str == *pattern || (*str != '\0' && *pattern == '.'))
            return matchCore(str + 1, pattern + 1);
        
        return false;
    }
};