【Java】 剑指offer(19) 正则表达式匹配
本文参考自《剑指offer》一书，代码采用Java语言。
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。
思路
使用函数matchCore(char[] str, int indexOfStr, char[] pattern, int indexOfPattern) 来实现每一步的比较（递归）。
（1）当模式中第二个字符不为“*”时：若当前字符相等，则字符串和模式都后移一个字符，继续调用函数进行比较；若不相等，则返回false。
（2）当模式中第二个字符为“*”时：若当前字符不相等，则模式后移两个字符，继续比较；若当前字符相等，则有三种情况：
1）字符串字符位置不变，模式后移两个字符，继续比较； //x*被忽略
2）字符串后移一个字符，模式后移两个字符，继续比较；
3）字符串后移一个字符，模式字符位置不变，继续比较。
三种情况使用“||”进行并列比较。
注意点
时刻要注意数组是否越界！
测试算例
1.功能测试（模式中包含普通字符、“.”、“*”；匹配情况；不匹配情况）
2.特殊测试（null，空字符串）
完整Java代码
（含测试代码)
package _19;
/**
*
* @Description 面试题19：正则表达式匹配
*
* @author yongh
* @date 2018年9月21日 上午8:12:06
*/
// 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。
public class RegularExpressions {
public boolean match(char[] str, char[] pattern) {
if (str == null || pattern == null)
return false;
return matchCore(str, 0, pattern, 0);
}
private boolean matchCore(char[] str, int indexOfStr, char[] pattern, int indexOfPattern) {
if (indexOfStr == str.length && indexOfPattern == pattern.length)
return true;
if (indexOfStr < str.length && indexOfPattern == pattern.length)
return false;
if (indexOfPattern + 1 < pattern.length && pattern[indexOfPattern + 1] == '*') {
if ((indexOfStr < str.length && pattern[indexOfPattern] == '.')
|| (indexOfStr < str.length && pattern[indexOfPattern] == str[indexOfStr])) {
return matchCore(str, indexOfStr, pattern, indexOfPattern + 2)
|| matchCore(str, indexOfStr + 1, pattern, indexOfPattern)
|| matchCore(str, indexOfStr + 1, pattern, indexOfPattern + 2);
} else {
return matchCore(str, indexOfStr, pattern, indexOfPattern + 2);
}
}
if (indexOfStr < str.length && (pattern[indexOfPattern] == str[indexOfStr] || pattern[indexOfPattern] == '.'))
return matchCore(str, indexOfStr + 1, pattern, indexOfPattern + 1);
return false;
}
// ==========测试代码=========
void test(String testName, char[] str, char[] pattern, boolean expected) {
System.out.print(testName + ":");
if (match(str, pattern) == expected)
System.out.println("passed!");
else
System.out.println("failed!");
}
void test1() {
char[] str = {};
char[] pattern = { '.' };
test("test1", str, pattern, false);
}
void test2() {
char[] str = {};
char[] pattern = { '.', '*' };
test("test2", str, pattern, true);
}
void test3() {
char[] str = { 'a' };
char[] pattern = { '.', '*' };
test("test3", str, pattern, true);
}
void test4() {
char[] str = {};
char[] pattern = {};
test("test4", str, pattern, true);
}
void test5() {
char[] str = null;
char[] pattern = null;
test("test5", str, pattern, false);
}
void test6() {
char[] str = { 'a', 'b', 'b' };
char[] pattern = { 'a', 'b', 'b', '*', 'b' };
test("test6", str, pattern, true);
}
void test7() {
char[] str = { 'a' };
char[] pattern = { 'a', 'a', '*' };
test("test7", str, pattern, true);
}
public static void main(String[] args) {
RegularExpressions demo = new RegularExpressions();
demo.test1();
demo.test2();
demo.test3();
demo.test4();
demo.test5();
demo.test6();
demo.test7();
}
}
test1:passed! test2:passed! test3:passed! test4:passed! test5:passed! test6:passed! test7:passed!
收获
1.涉及到数组的情况下，一定要时刻注意数组越界问题！
2.对于每一步都是采用相同判断方法的题目，可以采用递归函数来实现
3.思维一定要全面，把握住关键矛盾，将每种情况考虑清楚。例如这道题，关键就在于第二个字符是否为“*”，确定关键问题后，分析清楚每一种情况即可
4.代码第29行的 indexOfStr < str.length 一定要记得加，否则可能会出现重复执行第32行的情况。
