lc面试准备：Regular Expression Matching

1 题目

Implement regular expression matching with support for '.' and '*'.

'.' Matches any single character.

'*' Matches zero or more of the preceding element.



The matching should cover the entire input string (not partial).



The function prototype should be:

bool isMatch(const char *s, const char *p)



Some examples:

isMatch("aa","a") → false

isMatch("aa","aa") → true

isMatch("aaa","aa") → false

isMatch("aa", "a*") → true

isMatch("aa", ".*") → true

isMatch("ab", ".*") → true

isMatch("aab", "c*a*b") → true

接口

boolean isMatch(String s, String p);

2 思路

基本思路就是先看字符串s和p的从i和j开始的子串是否匹配，用递归的方法直到串的最后，最后回溯回来得到结果。假设现在走到s的i位置，p的j位置，情况分为下列两种： 
(1)p[j+1]不是'*'。情况比较简单，只要判断当前s的i和p的j上的字符是否一样（如果有p在j上的字符是'.',也是相同），如果不同，返回false，否则，递归下一层i+1，j+1; 
(2)p[j+1]是'*'。那么此时看从s[i]开始的子串，假设s[i],s[i+1],...s[i+k]都等于p[j]那么意味着这些都有可能是合适的匹配，那么递归对于剩下的(i,j+2),(i+1,j+2),...,(i+k,j+2)都要尝试（j+2是因为跳过当前和下一个'*'字符）。 

复杂度

Time:O(n) Space:O(n!)

3 代码

 1     public boolean isMatch(String s, String p) {

 2 

 3         if (p.length() == 0)

 4             return s.length() == 0;

 5 

 6         // p's length 1 is special case

 7         // next char is not '*',then must match

 8         if (p.length() == 1 || p.charAt(1) != '*') {

 9             if (s.length() < 1 || (p.charAt(0) != '.' && s.charAt(0) != p.charAt(0)))

10                 return false;

11             return isMatch(s.substring(1), p.substring(1));

12         } else { // next char is '*'

13             int len = s.length();

14             int i = -1;

15             while (i < len

16                     && (i < 0 || p.charAt(0) == '.' || p.charAt(0) == s.charAt(i))) {

17                 if (isMatch(s.substring(i + 1), p.substring(2)))

18                     return true;

19                 i++;

20             }

21             return false;

22         }

23     }

4 总结

1. 正则匹配的思路：主要是对*的处理。
2. 对于'a*' 这种，从尽量不匹配到匹配1个a、2个a、3个a，让后看后面的匹配算式P，是否可以匹配到目标子串中。只要有一次匹配成功，便是成功的。
3. 具体实例run的过程，请参考戴牛的3.6 Regular Expression Matching

5 扩展

考虑引入辅助函数，不使用substring函数来减少内存使用，使用charAt().

6 参考

• Regular Expression Matching -- LeetCode
• Regular Expression Matching leetcode java