Wildcard Matching (Recursive and Non Recursive method) （Leetcode 网易有道面试题）

题目描述

 (http://www.leetcode.com/onlinejudge 倒数第三题）

Implement wildcard pattern matching with support for '?' and '*'.

'?' Matches any single character.
'*' Matches any sequence of characters (including the empty sequence).

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", "*") → true
isMatch("aa", "a*") → true
isMatch("ab", "?*") → true
isMatch("aab", "c*a*b") → false

这个题目的非递归算法，被网易有道面试官，面到过。并且要求写出程序，其实非递归算法要考虑的东西还是很多的，如果没有见过算法，真是很难写出来。笔者在这里给出递归和非递归算法。仅供参考

题目分析： 

和正则表达式的匹配有点不同的是，在这里*号是不依赖与以前的符号是，是一个通配符。*是一个多重通配符，而*是一个单一通配符。

递归解法

其实题目很容易写出一个递归的方法：

递归方法首先检查输入两个串是否都是空，如果是空，认为已经匹配完毕，直接返回true。

如果被匹配串是空，模式串如果是 *， 那么是true

如果模式串是空，那么结果是false

 class Solution {
 public:

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

         if(*s == 0 && *p == 0){ //两个串是否都是空，如果是空，认为已经匹配完毕，直接返回true。
             return true;
         }
         if(*s == 0){ //如果被匹配串是空，模式串如果 全是*，那么就是true
             while(*p == '*') p++;
             return !(*p);
         }
         if(*p == 0){
             return false;
         }

         int i;
         for( i = 0; s[i] && p[i] ; i++){ //匹配过程

             if(s[i] != p[i]){
                 if(p[i] == '?'){ //单一通配符
                     continue;
                 }
                 else if(p[i] == '*'){ //多重通配符
                     s += i;
                     p += i;
                     return isMatch(s, p + 1) || isMatch(s + 1, p);//匹配和不匹配，两种情况
                 }
                 else{
                     return false;
                 }
             }
         }
         return isMatch(s + i, p + i); //匹配剩余的
     }
 };

非递归方法

非递归方法的主要思想是，从匹配串和模式串开头匹配，如果发现当前不能匹配了，则检测之前是否出现过 *， 如果有*出现过，则模式串跳过当前不匹配的字符，模式串跳过星号。

例如

abbc  a*c***

第一次 startLoop

i = 0;  a 和 a 匹配成功

i = 1;  b 和 * 发现不能匹配，程序流到 case '*', 因为 * 和 b 可以匹配，所以将 p 和 s 各自 + i ，标记 star为真, 重新开始匹配。

第二次 startLoop

i = 0;  b 和 c 不能匹配 跳到 starcheck 看看 之前是不是有 *， 如果存在 *，则 s + 1， p 不增加（此时p还是 上一个 * 的下一个位置）， 然后继续匹配

第三次 startLoop:

i = 0; c = c 可以匹配 

这时候 s[i] == 0

跳出循环

{

 while(p[i] == '*')i++;
         return !(p[i]);

}

用来检测当 s 串匹配完了以后 p串是不是全为 * ，如果全是*，则可以匹配，否则匹配失败。

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

         int i;
         bool star = false;

 startLoop:
         {
             for( i = 0; s[i] ; i++){
                 switch(p[i])
                 {
                 case '?':
                     break;
                 case '*': //如果当前 为*， 那么匹配上刚刚不能匹配的那个字符，并且将p移动到 * 结束后的 第一个字符
                     star = true;  //p 每次指向的位置，要么是最开始，要么是 * 结束的第一个位置
                     p += i;
                     s += i;
                     while(*p == '*'){++p;} //检测p是不是后面全是 *
                     if(!(*p)) return true;

                     goto startLoop; //重新开始循环, p 指向 * 结束后的 第一个 非*
                 default:
                     if(s[i] != p[i]){ //如果 s[i] != p[i]
                         goto starCheck;
                     }
                 }
             }
         }
         while(p[i] == '*')i++;
         return !(p[i]);

 starCheck:
         {
             if(star){ //当 s[i] != p[i], 检测 p 之前是不是 *， 如果是 *，那么我们将s 向后移动一个，其实就是枚举 s 到 s[i],和 p[0] 匹配。
                 s++;
                 goto startLoop;
             }
             return false;
         }
     }

算法是速度是相当快的，在第一种情况下TLE的情况下，算法二仅仅需要 80ms，看来非递归的效率确实是很高的。