LeetCode 第14题

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LeetCode 第14题

题目描述(中等难度)

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解法一 垂直比较

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我们把所有字符串垂直排列,然后一列一列的比较,直到某一个字符串到达结尾或者该列字符不完全相同。

下边看一下我的代码,看起来比较多

 //这个函数判断 index 列的字符是否完全相同
 public boolean isSameAtIndex(String[] strs, int index) {
     int i = 0;
     while (i < strs.length - 1) {
         if (strs[i].charAt(index) == strs[i + 1].charAt(index)) {
             i++;
         } else {
             return false;
         }
     }
     return true;
 }
 ​
 public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
     if (strs.length == 0)
         return "";
     //得到最短的字符串的长度
     int minLength = Integer.MAX_VALUE;
     for (int i = 0; i < strs.length; i++) {
         if (strs[i].length() < minLength) {
             minLength = strs[i].length();
         }
     }
     int j = 0;
     //遍历所有列
     for (; j < minLength; j++) {
         //如果当前列字符不完全相同,则结束循环
         if (!isSameAtIndex(strs, j)) {
             break;
         }
     }
     return strs[0].substring(0, j);
 ​
 }
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下边看一下,官方的代码

 public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
     if (strs == null || strs.length == 0) return "";
     //遍历所有列
     for (int i = 0; i < strs[0].length() ; i++){
         char c = strs[0].charAt(i); // 保存 i 列第 0 行的字符便于后续比较
         //比较第 1,2,3... 行的字符和第 0 行是否相等
         for (int j = 1; j < strs.length; j ++) {
             /**
              * i == strs[j].length() 表明当前行已经到达末尾
              * strs[j].charAt(i) != c  当前行和第 0 行字符不相等
              * 上边两种情况返回结果
              */
             if (i == strs[j].length() || strs[j].charAt(i) != c)
                 return strs[0].substring(0, i);             
         }
     }
     return strs[0];
 }
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时间复杂度:最坏的情况就是 n 个 长度为 m 的完全一样的字符串,假设 S 是所有字符的和,那么 S = m * n,时间复杂度就是 O(S)。当然正常情况下并不需要比较所有字符串,最多比较 n * minLen 个字符就可以了。

空间复杂度:O(1),常数个额外空间。

解法二 水平比较

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我们将字符串水平排列,第 0 个和第 1 个字符串找最长子串,结果为 leet,再把结果和第 2 个字符串比较,结果为 leet,再把结果和第 3 个字符串比较,结果为 lee,即为最终结果。

 public String longestCommonPrefix3(String[] strs) {
         if (strs.length == 0)
             return "";
         String prefix = strs[0]; // 保存结果
         // 遍历每一个字符串
         for (int i = 1; i < strs.length; i++) {
             // 找到上次得到的结果 prefix 和当前字符串的最长子串
             int minLen = Math.min(prefix.length(), strs[i].length());
             int j = 0;
             for (; j < minLen; j++) {
                 if (prefix.charAt(j) != strs[i].charAt(j)) {
                     break;
                 }
             }
             prefix = prefix.substring(0, j);
         }
         return prefix;
     }
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时间复杂度:最坏情况和解法一是一样,n 个长度为 m 的完全相同的字符,就要比较所有的字符 S,S = n * m 。但对于正常情况,处于最短字符串前的字符串依旧要比较所有字符,而不是最短字符串个字符,相对于解法一较差。

空间复杂度:O(1)。

解法三 递归

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我们把原来的数组分成两部分,求出左半部分的最长公共前缀,求出右半部分的最长公共前缀,然后求出的两个结果再求最长公共前缀,就是最后的结果了。

求左半部分的最长公共前缀,我们可以继续把它分成两部分,按照上边的思路接着求。然后一直分成两部分,递归下去。

直到该部分只有 1 个字符串,那么最长公共子串就是它本身了,直接返回就可以了。

 public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
     if (strs == null || strs.length == 0) return "";    
         return longestCommonPrefix(strs, 0 , strs.length - 1);
 }
 ​
 //递归不断分成两部分
 private String longestCommonPrefix(String[] strs, int l, int r) {
     if (l == r) {
         return strs[l];
     }
     else {
         int mid = (l + r)/2;
         String lcpLeft =   longestCommonPrefix(strs, l , mid);
         String lcpRight =  longestCommonPrefix(strs, mid + 1,r);
         return commonPrefix(lcpLeft, lcpRight);
    }
 }
 //求两个结果的最长公共前缀
 String commonPrefix(String left,String right) {
     int min = Math.min(left.length(), right.length());       
     for (int i = 0; i < min; i++) {
         if ( left.charAt(i) != right.charAt(i) )
             return left.substring(0, i);
     }
     return left.substring(0, min);
 }
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时间复杂度:

空间复杂度:

每次遇到递归的情况,总是有些理不清楚,先空着吧。

总结

进行了垂直比较和水平比较,又用到了递归,solution 里还介绍了二分查找,感觉这里用二分查找有些太僵硬了,反而使得时间复杂度变高了。还介绍了前缀树,这里后边遇到再总结吧。