本问题对应的 leetcode 原文链接:剑指 Offer 19. 正则表达式匹配

问题描述

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”abaca”匹配,但与”aa.a”和”ab*a”均不匹配。

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

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 .*,无连续的 '*'

解题思路

视频讲解直达: 本题视频讲解

代码实现

class Solution {
    public boolean isMatch(String s, String p) {
        if(s == null || p == null){
            return true;
        }
        int n = s.length();
        int m = p.length();
        boolean[][] dp = new boolean[n+1][m+1];
        // 初始化
        dp[0][0] = true;
        for(int j = 2; j <= m; j++){
            if(p.charAt(j - 1) == '*'){
                dp[0][j] = dp[0][j - 2];
            }
        }

        for(int i = 1; i <= n; i++){
            for(int j = 1; j <= m; j++){
                // 当j不为 *
                if(p.charAt(j - 1) != '*'){
                    // 如果不匹配
                    if(p.charAt(j-1) == '.' || p.charAt(j-1) == s.charAt(i - 1)){
                        dp[i][j] = dp[i-1][j-1];
                    }
                } else {
                    // 第j-1个字符不匹配
                    if(p.charAt(j - 2) != s.charAt(i - 1) && p.charAt(j-2) != '.'){
                        dp[i][j] = dp[i][j-2];
                    } else {
                        dp[i][j] = dp[i][j-2] || dp[i][j-1] || dp[i-1][j];
                    }
                }
            }
        }

        return dp[n][m];
    }
}

时间复杂度:O(nm)
空间复杂度:O(n
m)

Python

class Solution(object):
    def isMatch(self, s, p):
        """
        :type s: str
        :type p: str
        :rtype: bool
        """
        if s is None or p is None:
            return True
        n = len(s)
        m = len(p)
        dp = [[False] * (m+1) for _ in range(n+1)]
        # 初始化
        dp[0][0] = True
        for j in range(2, m+1):
            if p[j - 1] == '*':
                dp[0][j] = dp[0][j - 2]

        for i in range(1, n+1):
            for j in range(1, m+1):
                # 当 j 不为 *
                if p[j - 1] != '*':
                    # 如果不匹配
                    if p[j-1] == '.' or p[j-1] == s[i - 1]:
                        dp[i][j] = dp[i-1][j-1]
                else:
                    # 第 j-1 个字符不匹配
                    if p[j - 2] != s[i - 1] and p[j-2] != '.':
                        dp[i][j] = dp[i][j-2]
                    else:
                        dp[i][j] = dp[i][j-2] or dp[i][j-1] or dp[i-1][j]

        return dp[n][m]

C++

class Solution {
public:
    bool isMatch(string s, string p) {
        int n = s.length();
        int m = p.length();
        vector<vector<bool>> dp(n + 1, vector<bool>(m + 1, false));
        dp[0][0] = true;
        for (int j = 2; j <= m; j++) {
            if (p[j - 1] == '*' && dp[0][j - 2]) {
                dp[0][j] = true;
            }
        }
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            for (int j = 1; j <= m; j++) {
                if (s[i - 1] == p[j - 1] || p[j - 1] == '.') {
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
                } else if (p[j - 1] == '*') {
                    if (s[i - 1] == p[j - 2] || p[j - 2] == '.') {
                        dp[i][j] = dp[i - 1][j] || dp[i][j - 2];
                    } else {
                        dp[i][j] = dp[i][j - 2];
                    }
                }
            }
        }
        return dp[n][m];
    }
};

Go

func isMatch(s string, p string) bool {
    n, m := len(s), len(p)
    dp := make([][]bool, n+1)
    for i := 0; i <= n; i++ {
        dp[i] = make([]bool, m+1)
    }
    dp[0][0] = true
    for j := 2; j <= m; j++ {
        if p[j-1] == '*' && dp[0][j-2] {
            dp[0][j] = true
        }
    }
    for i := 1; i <= n; i++ {
        for j := 1; j <= m; j++ {
            if s[i-1] == p[j-1] || p[j-1] == '.' {
                dp[i][j] = dp[i-1][j-1]
            } else if p[j-1] == '*' {
                if s[i-1] == p[j-2] || p[j-2] == '.' {
                    dp[i][j] = dp[i-1][j] || dp[i][j-2]
                } else {
                    dp[i][j] = dp[i][j-2]
                }
            }
        }
    }
    return dp[n][m]
}

JS

/**
 * @param {string} s
 * @param {string} p
 * @return {boolean}
 */
const isMatch = function(s, p) {
    if(s === null || p === null){
        return true;
    }
    const n = s.length;
    const m = p.length;
    const dp = new Array(n + 1).fill(false).map(() => new Array(m + 1).fill(false));
    // 初始化
    dp[0][0] = true;
    for(let j = 2; j <= m; j++){
        if(p.charAt(j - 1) === '*'){
            dp[0][j] = dp[0][j - 2];
        }
    }

    for(let i = 1; i <= n; i++){
        for(let j = 1; j <= m; j++){
            // 当j不为 *
            if(p.charAt(j - 1) !== '*'){
                // 如果不匹配
                if(p.charAt(j - 1) === '.' || p.charAt(j - 1) === s.charAt(i - 1)){
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
                }
            } else {
                // 第j-1个字符不匹配
                if(p.charAt(j - 2) !== s.charAt(i - 1) && p.charAt(j - 2) !== '.'){
                    dp[i][j] = dp[i][j - 2];
                } else {
                    dp[i][j] = dp[i][j - 2] || dp[i][j - 1] || dp[i - 1][j];
                }
            }
        }
    }

    return dp[n][m];
}; 

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