【C++算法】61.字符串_最长公共前缀

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题目链接：

14. 最长公共前缀

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题目描述：

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解法

解法一：两两比较

先算前两个字符串的最长公共前缀，然后拿这个最长公共前缀和后面一个来比较，得到最长公共前缀。直到比到最后一个字符串。

解法二：统一比较

先比较第一列，然后比较第2列，直到有字符串越界，或者有字符不一样，停止。

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C++ 算法代码：

解法一（两两比较）：

class Solution 
{
public:
    string longestCommonPrefix(vector<string>& strs) 
    {
        // 解法一：两两比较法
        // 基本思路：先用第一个字符串作为基准，然后依次与后面的每个字符串比较
        // 每次比较后更新公共前缀，最终得到整个数组的最长公共前缀
        
        // 初始化返回结果为第一个字符串
        // 如果数组为空，此处可能会出错，但题目通常保证输入非空
        string ret = strs[0];
        
        // 从第二个字符串开始，依次与当前的公共前缀比较
        for(int i = 1; i < strs.size(); i++)
            // 调用辅助函数findCommon计算当前公共前缀与下一个字符串的公共前缀
            // 并更新公共前缀结果
            ret = findCommon(ret, strs[i]);
            
        // 返回最终的最长公共前缀
        return ret;
    }
    
    // 辅助函数：计算两个字符串的最长公共前缀
    string findCommon(string& s1, string& s2)
    {
        // 用索引i遍历两个字符串
        int i = 0;
        
        // 条件一：确保不越界，只比较到较短字符串的长度
        // 条件二：当前位置字符必须相同才继续
        while(i < min(s1.size(), s2.size()) && s1[i] == s2[i]) 
            i++; // 字符相同，继续比较下一个字符
        
        // 截取s1的前i个字符作为公共前缀返回
        // 此时i表示公共前缀的长度，可能为0（无公共前缀）
        // substr(pos,len)返回一个新的字符串，包含原字符串从pos位置开始的len个字符
        return s1.substr(0, i);
    }
};

解法二（统一比较）：

class Solution 
{
public:
    string longestCommonPrefix(vector<string>& strs) 
    {
        // 解法二：统一比较（逐列比较）
        // 基本思路：逐个字符位置比较所有字符串，只要发现不一致就立即返回结果
        
        // 从第一个字符串的第一个字符开始，逐位置向后比较
        // strs[0]：访问字符串数组的第一个元素（即第一个字符串）
        // strs[0].size()：获取第一个字符串的长度
        // i < strs[0].size()：判断索引i是否小于第一个字符串的长度
        for(int i = 0; i < strs[0].size(); i++)
        {
            // 获取第一个字符串在当前位置的字符作为比较基准
            char tmp = strs[0][i];
            
            // 遍历剩余的所有字符串，检查它们在相同位置的字符是否与基准相同
            // strs：输入的字符串数组（vector类型）
            // strs.size()：获取字符串数组中的字符串数量
            // j < strs.size()：判断索引j是否小于数组的大小
            for(int j = 1; j < strs.size(); j++)
                // 两种情况需要立即返回当前已找到的公共前缀：
                // 1. 当前字符串长度不够（i已经超出范围）
                // 2. 当前字符串在位置i的字符与基准不同
                // i == strs[j].size()：检查当前检查的字符位置i是否等于当前字符串strs[j]的长度。就是"当前字符串是否已经到达末尾？"
				// tmp != strs[j][i]：检查基准字符tmp（即第一个字符串在位置i的字符）是否与当前字符串strs[j]在同一位置的字符不同。
                if(i == strs[j].size() || tmp != strs[j][i])
                    // 返回第一个字符串的前i个字符作为最长公共前缀
                    return strs[0].substr(0, i);
        }
        
        // 如果循环正常结束（没有提前返回），说明第一个字符串是所有字符串的前缀
        // 返回第一个字符串作为最长公共前缀
        return strs[0];
    }
};

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解释

例如：["flower", "flow", "flight"]

执行过程：

1. i=0: 比较所有字符串的第0个字符
   • strs[0][0] = 'f'
   • strs[1][0] = 'f'
   • strs[2][0] = 'f'
   • 全部匹配，继续
2. i=1: 比较所有字符串的第1个字符
   • strs[0][1] = 'l'
   • strs[1][1] = 'l'
   • strs[2][1] = 'l'
   • 全部匹配，继续
3. i=2: 比较所有字符串的第2个字符
   • strs[0][2] = 'o'
   • strs[1][2] = 'o'
   • strs[2][2] = 'i' ≠ 'o'
   • 发现不匹配，返回strs[0].substr(0, 2) = “fl”