10. 正则表达式匹配

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1 题目描述

10. 正则表达式匹配

题目难度分类:hard

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。

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('.')。

提示:

  • 1 <= s.length <= 20
  • 1 <= p.length <= 20
  • s 只包含从 a-z 的小写字母。
  • p 只包含从 a-z 的小写字母,以及字符 . 和 *
  • 保证每次出现字符 * 时,前面都匹配到有效的字符

2 题解

2.1 方法 1

思路:使用 p 匹配 s 的过程可以分为以下几步

  1. 边界条件判断
  2. 首字符匹配判断
  3. 模式串边界判断
  4. 正则匹配分情况处理
  • 匹配 0 次
  • 匹配 1 次
  • 匹配多次(包含了匹配一次的情况,即匹配多次 -> 匹配 0 次 = 匹配 1 次)

按照这四步给出代码

func isMatch(s string, p string) bool {
    // 1. 边界条件判断
    if len(p) == 0 {
        return len(s) == 0
    }
    // 2. 首字符匹配判断
    firstMatch := len(s) > 0 && (s[0] == p[0] || p[0] == '.') 
    // 3. 模式串边界判断
    if len(p) == 1 {
        return firstMatch && len(s) == 1
    }
    // 4. 正则匹配分情况处理
    if p[1] == '*' {
        if firstMatch {
            return isMatch(s, p[2:]) || isMatch(s[1:], p)
        }
        return isMatch(s, p[2:])
    }
    return firstMatch && isMatch(s[1:], p[1:])
}

2.2 方法 2

思路:基本上和方法 1 类似,只不过写了一个 helper 函数

  1. 边界条件判断
  2. 首字符匹配判断
  3. 模式串边界判断
  4. 正则匹配分情况处理
  • 匹配 0 次
  • 匹配 1 次
  • 匹配多次(包含了匹配一次的情况,即匹配多次 -> 匹配 0 次 = 匹配 1 次)
func isMatch(s string, p string) bool {
    var m, n int
    m, n = len(s), len(p)
    
    var helper func(int, int) bool
    helper = func(sindex, pindex int) bool {
        // 1. 边界条件判断
        if pindex == n {
            return sindex == m
        }
        // 2. 首字符匹配判断(这里 sindex < m 防止数组越界,不判断 pindex 是因为在边界条件判断过了)
        firstMatch := sindex < m && (s[sindex] == p[pindex] || p[pindex] == '.')
        // 3. 模式串边界判断
        if pindex == n-1 {
            return firstMatch && sindex == m-1
        }
        // 4. 正则匹配分情况处理
        if p[pindex+1] == '*' {
            if firstMatch {
                return helper(sindex, pindex+2) || helper(sindex+1, pindex)
            }
            return helper(sindex, pindex+2)
        }
        return firstMatch && helper(sindex+1, pindex+1)
    }
    
    return helper(0, 0)
}

3 图解处理过程

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