【剑指Offer】52、正则表达式匹配
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"ab*ac*a
"匹配,但是与"aa.a
"和"ab*a
"均不匹配。
解题思路:
本题不难理解,但是匹配过程中需要考虑的情况比较多,需要谨慎地考虑到每一种情况。
首先,我们分析如何匹配一个字符,当用一个字符去和模式串中的字符匹配时,如果模式中的字符是'.',那么任何字符都可以匹配;或者,如果两个字符相同,那么可以匹配,接着再去匹配下一个字符。
相对来说,当模式串的第二个字符不是*
时,问题比较简单:若字符串的第一个字符和模式串的第一个字符匹配时,字符串和模式串指针都向后移动一个字符,然后匹配剩余的字符串和模式。如果第一个字符不匹配,那么就可以直接返回false。
当模式串的第二个字符是*
时,情况就比较复杂,因为可能有多种不同的匹配方式:
- 无论第一个字符是否相等,模式串向后移动两个字符,相当于
*
和它前面的字符被忽略,因为*
可以代表前面的字符出现0次。 - 如果模式串第一个字符和字符串第一个字符匹配,则字符串向后移动一个字符,比较下一位,而模式串此时有两种情况:模式串向后移动两个字符,也可以保持模式不变(因为
*
可以代表前面的字符出现多次)。
如下图所示,当匹配进入状态2并且字符串的字符是a时,有两种选择:进入状态3或者保持状态2。
编程实现(Java):
public class Solution {
public boolean match(char[] str, char[] pattern){
/*
思路:比较前两个字符,递归比较
*/
if(str==null || pattern==null)
return false;
return match(str,0,pattern,0);
}
public boolean match(char[] str,int i,char[] pattern,int j){
if(i==str.length && j==pattern.length)//都为空
return true;
if(i<str.length && j==pattern.length)//模式串为空
return false;
//以下j一定是<len
if(j+1<pattern.length && pattern[j+1]=='*'){ //第二个字符是*
if((i<str.length && str[i]==pattern[j]) ||(i<str.length && pattern[j]=='.') ) //第一个字符相等,有三种情况
return match(str,i,pattern,j+2) || match(str,i+1,pattern,j+2) || match(str,i+1,pattern,j);
//分别代表匹配0个,1个和多个
else //第一个字符不等
return match(str,i,pattern,j+2);
}else{ //第二个字符不是*
if((i<str.length && str[i]==pattern[j]) || ( pattern[j]=='.'&& i< str.length))
return match(str,i+1,pattern,j+1);
else
return false;
}
}
}
博学 审问 慎思 明辨 笃行