LeetCode:44 通配符匹配 动态规划

南笙酒味 提交于 2020-02-06 03:52:28

LeetCode:44 通配符匹配 动态规划

给定一个字符串 (s) 和一个字符模式 ( p ) ,实现一个支持 ‘?’ 和 ‘*’ 的通配符匹配。

‘?’ 可以匹配任何单个字符。
‘*’ 可以匹配任意字符串(包括空字符串)。
两个字符串完全匹配才算匹配成功。

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 = "*"

输出: true
解释: ‘*’ 可以匹配任意字符串。

示例 3:
输入:

s = "cb"
p = "?a"

输出: false
解释: ‘?’ 可以匹配 ‘c’, 但第二个 ‘a’ 无法匹配 ‘b’。

示例 4:
输入:

s = "adceb"
p = "*a*b"

输出: true
解释: 第一个 ‘’ 可以匹配空字符串, 第二个 '’ 可以匹配字符串 “dce”.

示例 5:
输入:

s = "acdcb"
p = "a*c?b"

输入: false

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

字符串s是目标,字符串p是通配字符串,想办法把p变成s

求解串s的前i+1个长度能否和串p的前j+1个长度匹配上:

  1. 如果s[i] == p[j]p[j]=='?',那么末位对上了(问号可以对上任何字符),我们只需要求解他们的前面的子串能否匹配成功即可,即【求解串s的前i个长度能否和串p的前j个长度匹配上】

    例:
    s="abcd" p="bcad",需要看"abc"与"bca"能否匹配
    s="abcd" p="bc?",需要看"abc"与"bc"能否匹配

  2. 如果p[j]=='*',星号可以替换任何串,于是问题转变为:p消耗这个星号,替换【从s的结尾开始向前的,长度为0,1,2…一直到s的开头】的所有子串,即s的左对齐的任意子串能否和串p的前j个长度匹配上(星号去掉了,故j+1-1=j)

    例:
    s="abcd" p="abc*",需要看
    """abc" 是否匹配 (*替换"abcd")
    "a""abc" 是否匹配 (*替换"bcd")
    "ab""abc" 是否匹配 (*替换"cd")
    "abc""abc" 是否匹配 (*替换"d")
    "abcd""abc" 是否匹配 (*做空串)

    只要有一个对上了,即可

代码

class Solution
{
public:
    #define MAXLEN 1145
    // dp[i][j]:s的前i个字符和p的前j个字符能否匹配
    bool dp[MAXLEN][MAXLEN];
    
    // 尝试用星号替代s的不同长度的子串
    // 只要找到一个合适的,就说明用*替换之后,可以匹配
    bool find(int i, int j)
    {
        for(int x=0; x<=i; x++)
        {
            if(dp[x][j-1])
            {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    
    bool isMatch(string s, string p)
    {
        int lens = s.length();
        int lenp = p.length();
        // 空匹配串p可以匹配空串s
        dp[0][0] = true;
        // 空的匹配串p不能匹配非空的串s
        for(int i=1; i<=lens; i++)
        {
            dp[i][0] = false;
        }
        // 如果匹配串p以*开头,可以匹配空串(*匹配空串)
        // 但是如果不是以*开头,那就不能匹配空串了,break
        for(int i=1; i<=lenp; i++)
        {
            if(p[i-1] == '*')
            {
                dp[0][i] = true;
            }
            else
            {
                break;
            }
        }
        // dp
        for(int i=1; i<=lens; i++)
        {
            for(int j=1; j<=lenp; j++)
            {
            	// 如果对上了,看前面能否匹配
                if(s[i-1]==p[j-1] || p[j-1]=='?')
                {
                    dp[i][j] = dp[i-1][j-1];
                }
                // 遇到星号,尝试用星号替代所有长度的子串
                else if(p[j-1] == '*')
                {
                	// 只要有一个能行,就可以匹配
                    if(find(i, j))
                    {
                        dp[i][j] = true;
                    }
                    // *替代之后,一个都不行,不能匹配
                    else
                    {
                        dp[i][j] = false;
                    }
                }
            }
        }
        return dp[lens][lenp];
    }
};

因为要查找所有的结果,即用星号去替代s的所有的长度的右对齐的子串,然后对结果取或,运行时间非常慢:
在这里插入图片描述

优化

因为dp[i][j]表示:s的前i个字符和p的前j个字符能否匹配
当遇到星号的时候,只需要:

  1. 星号替代空串: dp[i][j-1]
  2. 星号替代一个字符: dp[i-1][j-1]
  3. 星号不仅替代s的末位字符,还复用于前面的替代dp[i-1][j]

这里dp[i-1][j]表示不仅用星号替代s的末位,还继续用于前面的替代,也就是说,包含了替代s的子串的所有结果

else if(p[j-1] == '*')
{
	if(dp[i-1][j-1] || dp[i][j-1] || dp[i-1][j])
    {
      	dp[i][j] = true;
    }
}

完整代码 ↓

class Solution
{
public:
    #define MAXLEN 1145
    bool dp[MAXLEN][MAXLEN];
    bool isMatch(string s, string p)
    {
        int lens = s.length();
        int lenp = p.length();
        dp[0][0] = true;
        for(int i=1; i<=lens; i++)
        {
            dp[i][0] = false;
        }
        for(int i=1; i<=lenp; i++)
        {
            if(p[i-1] == '*')
            {
                dp[0][i] = true;
            }
            else
            {
                break;
            }
        }
        for(int i=1; i<=lens; i++)
        {
            for(int j=1; j<=lenp; 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(dp[i-1][j-1] || dp[i][j-1] || dp[i-1][j])
                    {
                        dp[i][j] = true;
                    }
                    else
                    {
                        dp[i][j] = false;
                    }
                }
            }
        }
        return dp[lens][lenp];
    }
};
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