剑指offer第二版面试题19:正则表达式匹配(java)

题目描述:
请实现一个函数用来匹配包括’.’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(包含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,但是与”aa.a”和”ab*a”均不匹配

分析:
这道题的核心其实在于分析’‘,对于’.’来说,它和任意字符都匹配,可把其当做普通字符。对于’‘的分析,我们要进行分情况讨论,当所有的情况都搞清楚了以后,就可以写代码了。
在每轮匹配中,Patttern第二个字符是’*’时:

1、第一个字符不匹配(’.’与任意字符视作匹配),那么’*’只能代表匹配0次,比如’ba’与’a*ba’,字符串不变,模式向后移动两个字符,然后匹配剩余字符串和模式
2、第一个字符匹配,那么’*’可能代表匹配0次,1次,多次,比如’aaa’与’a*aaa’、’aba’与’a*ba’、’aaaba’与’a*ba’。匹配0次时,字符串不变,模式向后移动两个字符,然后匹配剩余字符串和模式;匹配1次时,字符串往后移动一个字符,模式向后移动2个字符;匹配多次时,字符串往后移动一个字符,模式不变;

而当Patttern第二个字符不是’*’时,情况就简单多了:

1、如果字符串的第一个字符和模式中的第一个字符匹配,那么在字符串和模式上都向后移动一个字符,然后匹配剩余字符串和模式。
2、如果字符串的第一个字符和模式中的第一个字符不匹配,那么直接返回false。

代码如下:

/**
 * 正则表达式匹配
 */
public class RegularMatch {

    /**
     * @param str 字符串
     * @param pattern 模式
     * @return
     */
    public boolean match(char[] str,char[] pattern){
        //参数校验
        if(str == null || pattern == null || str.length == 0 || pattern.length == 0){
            return false;
        }

        return matchCore(str, 0, pattern, 0);
    }

    public boolean matchCore(char[] str, int strIndex, char[] pattern, int pIndex){
        //字符串和模式都已操作完,返回true
        if(strIndex >= str.length && pIndex >= pattern.length)
            return true;
        //字符串没有操作完,模式操作完,返回false
        if(strIndex < str.length && pIndex >= pattern.length)
            return false;
        //字符串操作完,模式没有操作完
        if(strIndex >= str.length && pIndex < pattern.length){
            if(pIndex + 1 < pattern.length && pattern[pIndex + 1] == '*')
                return matchCore(str, strIndex, pattern, pIndex+2);
            else
                return false;
        }

        /**
         * 字符串没有操作完,模式没有操作完
         */
        //如果模式的下一个字符为*
        if(pIndex + 1 < pattern.length && pattern[pIndex+1] == '*'){
            //字符串和模式的当前字符能够匹配
            if(str[strIndex] == pattern[pIndex]){
                return matchCore(str, strIndex, pattern, pIndex+2)
                        ||matchCore(str, strIndex+1, pattern, pIndex+2)
                        ||matchCore(str, strIndex+1, pattern, pIndex);
            }else{
                return matchCore(str, strIndex, pattern, pIndex+2);
            }
        }
        else{
            if(str[strIndex] == pattern[pIndex] || pattern[pIndex] == '.'){
                return matchCore(str, strIndex+1, pattern, pIndex+1);
            }else{
                return false;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        RegularMatch test = new RegularMatch();
        String str = "aaa";
        String pattern = "aab*a";

        boolean result = test.match(str.toCharArray(), pattern.toCharArray());
        System.out.println(result);
    }
}

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