剑指offer学习笔记：8.2 字符串

面试题53：正则表达式匹配

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，匹配是指字符串中所有字符匹配整个模式。
leetcode 链接 https://leetcode-cn.com/problems/zheng-ze-biao-da-shi-pi-pei-lcof/ 按这个解题思路不算hard难度吧，不要先有恐惧

class Solution {
public:
   bool isMatch(string s, string p) {
       if (s == "" && p == "")
       {
           return true;
       }
       if (s != "" && p == "")
       {
           return false;
       }
       if(p[1] == '*')
       {
           if (p[0] == s[0] || (p[0] == '.' && s[0] != '\0'))
           {
               return isMatch(s.substr(1), p) || isMatch(s, p.substr(2));
           }
           else
           {
               return isMatch(s, p.substr(2));
           }
       }
       if(s[0] == p[0] || (p[0] == '.' && s[0] != '\0'))
       {
           return isMatch(s.substr(1), p.substr(1));
       }
       return false;
   }
};

解题思路：每次从字符串中拿出一个字符，和模式匹配字符串中字符进行比较。如果模式中的字符是'.'或与字符串中字符相同，则当前字符串中字符与模式中字符相匹配，接着匹配后面的字符。
相对而言，当第二个字符不是’*‘时问题简单很多。如果字符串第一个字符和模式中第一个字符相匹配，那么字符串和模式中字符都向后移一位，然后匹配剩下字符。如果存在字符不匹配情况，直接返回false。

当第二个字符是’*‘的时候问题复杂一些，因为可能有多种匹配形式。1）在模式上向后移动两个字符，相等于'*'和他前面的字符被忽略掉了，因为'*'可以匹配字符串中的0个字符。2）当模式中第一个字符和字符串中第一个字符相匹配，则字符串向后移动一个字符，而模式是否移动有两个选择，可以向后移动也可以保持不变，其转移可能状态可用非确定有限状态机形式表现。分析实现场景，代码宜采用递归实现。

模式ba*ab的非确定有限状态机，。当匹配状态进入状态2并且字符串字符是a时，有两个选择，可以进入状态3也可以返回状态2

面试题54：表示数值的字符串

请实现一个函数用来判断字符串是否可以表示数值（包括整数和小数）。例如，字符串"+100","+5e2","-123","-1E16"都是表示数字，但是"12e","1a3.14","12e+5.4"都不是。
leetcode链接 https://leetcode-cn.com/problems/biao-shi-shu-zhi-de-zi-fu-chuan-lcof/

class Solution(object):
   def isNumber(self, s):
       """
       :type s: str
       :rtype: bool
       """
       try:
           float(s)
           return True
       except:
           return False

解题思路：分析好有效的数字表达方式即可。表达数值的字符串遵循如下模式
[sign]itergral-digits[.[fractonal-digitals]][e|E[sign]exponentail-digits] ([]之间为可有可无部分） leetcode上特殊样例太多，过不去，懒得修了

class Solution {
public:
    void scanDigits(string &s)
    {
        while(s != "" && s[0] >= '0' && s[0] <= '9')
        {
            s = s.substr(1);
        }
    }
    bool isExp(string &s)
    {
        if (s[0] != 'e' && s[0] != 'E')
        {
            return false;
        }
        s = s.substr(1);
        if (s[0] == '+' || s[0] == '-')
        {
            s = s.substr(1);
        }
        if (s == "")
        {
            return false;
        }
        scanDigits(s);
        return s == "";
    }
    bool isNumber(string s) {
        if (s == "" || s == " " || ((s[0] < '0' || s[0] > '9') && s[0] != '.' && s[0] != ' '))
        {
            return false;
        }
        if (s[0] == '+' || s[0] == '-' || s[0] == ' ' || s[0] == '.')
        {
            s = s.substr(1);
            if (s == "")
            {
                return false;
            }
        }
        // 扫描string中的数字
        scanDigits(s);
        cout << s << endl;
        if (s == "")
        {
            return true;
        }
        bool result = true;
        if (s[0] == '.')
        {
            s = s.substr(1);
            scanDigits(s);
            if (s == "")
            {
                return true;
            }
            if (s[0] == 'e' || s[0] == 'E')
            {
                result = isExp(s);
            }
        }
        else if (s[0] == 'e' || s[0] == 'E')
        {
            result = isExp(s);
        }
        else
        {
            if (s == " ")
            {
                return true;
            }
            return false;
        }
        return result && s == "";
    }
};

面试题55：字符流中第一个不重复的字符

请实现一个函数，用来找到字符流中第一个只出现一次的字符
leetcode链接 https://leetcode-cn.com/problems/di-yi-ge-zhi-chu-xian-yi-ci-de-zi-fu-lcof/

class Solution {
public:
   char firstUniqChar(string s) {
       int arr[256];
       for(int i = 0; i < 256; i++)
       {
           arr[i] = -1;
       }
       for(int i = 0; i < s.length(); i++)
       {
           if (arr[s[i]] == -1)
           {
               arr[s[i]] = i;
           }
           else
           {
               arr[s[i]] = -2;
           }
       }
       char result = ' ';
       int minIndex = s.length();
       for(int i = 0; i < 256; i++)
       {
           if (arr[i] >= 0 && arr[i] < minIndex)
           {
               minIndex = arr[i];   // 注意这里需要记录最小值，以保证是第一个出现的
               result = s[minIndex];
           }
       }
       return result;
   }
};

解题思路：
剑指offer题解：用hash表来实现，字符占8个字节，最多可以表示256个，因此用256长度数组模拟hash表即可。数组中个元素初始化为-1，当第一次遇到字符，将字符对应value值初始化为字符位置，下次再遇到，改为-2。遍历hash表，找到第一个正数，就是不重复字符。
我的想法：也是两次循环，记录每个字符的出现次数，下次再遍历字符串，找到出现次数为1的字符后退出循环。分析主要区别在第二次循环，我的想法如果只出现一次的字符在字符串末尾，需要遍历整个字符串。而剑指offer的题解是遍历的是长度可能更短的hash表。还有就是题目中是一个字符流，不断有新的字符进来，无法实现再次遍历字符串。