正则表达式匹配(Python and C++解法)

题目:

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。

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 = "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

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/regular-expression-matching

思路:

  本题可使用动态规划和递归解答,但递归解法更加容易理解。

Python解法思路:

1.当*s和*p都空时,返回true
2.当*s不空,*p空时,返回false
3.当*s空,*p非空时,不一定,因为模式串下一个*可以表示a出现0次

4.如果当前字符匹配:

A.且如果模式串的下一个字符是'*',则(1)s不动,p后移两位  // 如s="aab" p="a*ab"(2)s后移一位,p不动  // 使用‘*’匹配一次或多次s的字符,如s="aaa" p="a*a"

B.如果模式串的下一个字符不是'*',则继续匹配下一个,否则的话匹配失败; // 未匹配结束时,匹配成功包括两种情形(1)相同字符;(2)*p = '.'和*s != '\0' 

5.如果当前字符不匹配:

A.模式串的下一个字符是'*',则需要s指针不动,p后移两位,使用‘*'表示0的能力跳过不相等的字符;

B.模式串的下一个字符不是'*',不匹配

C++解法思路:

1.当*s和*p都空时,返回true
2.当*s不空,*p空时,返回false
3.当*s空,*p非空时,不一定,因为最后一个*可以表示a出现0次

4.'*'是后续分析的关键点,所以分*(p + 1) == '*'和*(p + 1) != '*':
A.*(p + 1) != '*',如果当前字符匹配成功,继续匹配下一个,否则的话匹配失败; // 未匹配完成时,匹配成功包括两种情形(1)相同字符;(2)*p = '.'和*s != '\0' 
B.*(p + 1) == ‘*’,由于‘*’可以表示0个及0个以上的字符,如果当前字符不匹配,需要s指针不动,p后移两位,使用‘*'表示0的能力跳过不相等的字符;如果当前字符匹配:(1)s不动,p后移两位  // 如s="aab" p="a*ab"(2)s后移一位,p不动  // 使用‘*’匹配一次或多次s的字符,如s="aaa" p="a*a"

作者:OrangeMan
链接:https://leetcode-cn.com/problems/regular-expression-matching/solution/cjian-ji-dai-ma-ti-jie-ming-tian-xie-by-orangeman/
来源:力扣(LeetCode)

Python解法:

 1 class Solution:
 2     def isMatch(self, s: str, p: str) -> bool:
 3         def match(s, p):
 4             ls, lp = len(s), len(p)
 5             if ls == 0 and lp == 0: return True  # 两者比较到头时,则匹配
 6             if ls != 0 and lp == 0: return False  # 源串没有到头,模式串到头,则不匹配
 7 
 8             if ls == 0 and lp != 0:  # 源串到头,模式串没有到头,不一定不匹配,需继续分析
 9                 if lp > 1 and p[1] == '*':  # 如果模式串的下一个字符是'*'
10                     return match(s, p[2:])
11                 return False
12 
13             if p[0] == s[0] or p[0] == '.':  # 如果当前字符匹配
14                 if lp > 1 and p[1] == '*':  # 且如果模式串的下一个字符是'*'
15                     return match(s[1:], p) or match(s, p[2:])
16                 else:   # 但如果模式串的下一个字符不是'*'
17                     return match(s[1:], p[1:])
18 
19             if lp > 1 and p[1] == '*':  # 如果当前字符不匹配,且模式串的下一个字符是'*'
20                 return match(s, p[2:])
21             return False
22         return match(s, p)

C++解法:

 1 class Solution {
 2 public:
 3     bool isMatch(string s, string p) {
 4         return matchCore(s, p, 0, 0);
 5     }
 6     bool matchCore(string &s, string &p, int si, int pi) {
 7         int lens = s.size(), lenp = p.size();
 8         if (si >= lens && pi >= lenp) return true;  // 两者都到头时,则匹配
 9         if (si != lens && pi >= lenp) return false;  // 源串未到头,模式串到头,则不匹配
10         
11         if (pi + 1 < p.size() && p[pi + 1] == '*') {  // 如果p[pi+1]=='*'
12             if (s[si] == p[pi] || (p[pi] == '.' && si < lens)) 
13                 return matchCore(s, p, si + 1, pi) || matchCore(s, p, si, pi + 2);
14             else
15                 return matchCore(s, p, si, pi + 2);
16         }
17         else {
18             if (si == lens) return false;  // 如果p[pi+1]!='*',但si到头
19             else if (s[si] == p[pi] || p[pi] == '.')
20                 return matchCore(s, p, si + 1, pi + 1);
21             else
22                 return false;
23         }
24     }
25 };
posted @ 2020-07-03 12:03  孔子?孟子?小柱子!  阅读(286)  评论(0编辑  收藏  举报