leetcode第10题

简介: 上边的递归,为了方便理解,简化下思路。为了判断 text [ 0,len ] 的情况,需要知道 text [ 1,len ]为了判断 text [ 1,len ] 的情况,需要知道 text [ 2,len ]为了判断 text [ 2,len ] 的情况,需要知道 text [ 3,len ]...为了判断 text [ len - 1,len ] 的情况,需要知道 text [ len,len ]text [ len,len ] 肯定好求求出 text [ len,len ] 的情况,就知道了 text [ len - 1,len ]求出 text [ le

image.png

top10

一个简单规则的匹配,「点.」代表任意字符,「星号*」 代表前一个字符重复 0 次或任意次。

解法一 递归

假如没有通配符 * ,这道题的难度就会少了很多,我们只需要一个字符,一个字符匹配就行。如果对递归不是很了解,强烈建议看下这篇文章,可以理清一下递归的思路。

  • 我们假设存在这么个函数 isMatch,它将告诉我们 text 和 pattern 是否匹配
    boolean isMatch ( String text, String pattern ) ;
  • 递归规模减小
    text 和 pattern 匹配,等价于 text 和 patten 的第一个字符匹配并且剩下的字符也匹配,而判断剩下的字符是否匹配,我们就可以调用 isMatch 函数。也就是
(pattern.charAt(0) ==text.charAt(0) ||pattern.charAt(0) =='.')&&isMatch(text.substring(1), pattern.substring(1));

递归出口

随着规模的减小, 当 pattern 为空时,如果 text 也为空,就返回 True,不然的话就返回 False 。

if (pattern.isEmpty()) returntext.isEmpty();

综上,我们的代码是

publicbooleanisMatch(Stringtext, Stringpattern) {
if (pattern.isEmpty()) returntext.isEmpty();
//判断 text 是否为空,防止越界,如果 text 为空, 表达式直接判为 false, text.charAt(0)就不会执行了booleanfirst_match= (!text.isEmpty() &&                               (pattern.charAt(0) ==text.charAt(0) ||pattern.charAt(0) =='.'));
returnfirst_match&&isMatch(text.substring(1), pattern.substring(1));
    }

当我们考虑了 * 呢,对于递归规模的减小,会增加对于 * 的判断,直接看代码吧。

publicbooleanisMatch(Stringtext, Stringpattern) {
if (pattern.isEmpty()) returntext.isEmpty();
booleanfirst_match= (!text.isEmpty() &&                               (pattern.charAt(0) ==text.charAt(0) ||pattern.charAt(0) =='.'));
//只有长度大于 2 的时候,才考虑 *if (pattern.length() >=2&&pattern.charAt(1) =='*'){
//两种情况//pattern 直接跳过两个字符。表示 * 前边的字符出现 0 次//pattern 不变,例如 text = aa ,pattern = a*,第一个 a 匹配,然后 text 的第二个 a 接着和 pattern 的第一个 a 进行匹配。表示 * 用前一个字符替代。return (isMatch(text, pattern.substring(2)) ||                    (first_match&&isMatch(text.substring(1), pattern)));
        } else {
returnfirst_match&&isMatch(text.substring(1), pattern.substring(1));
        }
    }

时间复杂度:有点儿小复杂,待更。

空间复杂度:有点儿小复杂,待更。

解法二 动态规划

上边的递归,为了方便理解,简化下思路。

为了判断 text [ 0,len ] 的情况,需要知道 text [ 1,len ]

为了判断 text [ 1,len ] 的情况,需要知道 text [ 2,len ]

为了判断 text [ 2,len ] 的情况,需要知道 text [ 3,len ]

...

为了判断 text [ len - 1,len ] 的情况,需要知道 text [ len,len ]

text [ len,len ] 肯定好求

求出 text [ len,len ] 的情况,就知道了 text [ len - 1,len ]

求出 text [ len - 1,len ] 的情况,就知道了 text [ len - 2,len ]

...

求出 text [ 2,len ] 的情况,就知道了 text [1,len ]

求出 text [ l1,len ] 的情况,就知道了 text [ 0,len ]

从而知道了 text [ 0,len ] 的情况,求得问题的解。

上边就是先压栈,然后出栈,其实我们可以直接倒过来求,可以省略压栈的过程。

我们先求 text [ len,len ] 的情况

利用 text [ len,len ] 的情况 ,再求 text [ len - 1,len ] 的情况

...

利用 text [ 2,len ] 的情况 ,再求 text [ 1,len ] 的情况

利用 text [1,len ] 的情况 ,再求 text [ 0,len ] 的情况

从而求出问题的解

我们用 dp[i][j]dp[i][j]表示 text 从 i 开始到最后,pattern 从 j 开始到最后,此时 text 和 pattern 是否匹配。

dp[2][2]dp[2][2]就是图中橙色的部分.

publicbooleanisMatch(Stringtext, Stringpattern) {
// 多一维的空间,因为求 dp[len - 1][j] 的时候需要知道 dp[len][j] 的情况,// 多一维的话,就可以把 对 dp[len - 1][j] 也写进循环了boolean[][] dp=newboolean[text.length() +1][pattern.length() +1];
// dp[len][len] 代表两个空串是否匹配了,"" 和 "" ,当然是 true 了。dp[text.length()][pattern.length()] =true;
// 从 len 开始减少for (inti=text.length(); i>=0; i--) {
for (intj=pattern.length(); j>=0; j--) {
// dp[text.length()][pattern.length()] 已经进行了初始化if(i==text.length()&&j==pattern.length()) continue;
booleanfirst_match= (i<text.length() &&j<pattern.length()
&& (pattern.charAt(j) ==text.charAt(i) ||pattern.charAt(j) =='.'));
if (j+1<pattern.length() &&pattern.charAt(j+1) =='*') {
dp[i][j] =dp[i][j+2] ||first_match&&dp[i+1][j];
            } else {
dp[i][j] =first_match&&dp[i+1][j+1];
            }
        }
    }
returndp[0][0];
}

时间复杂度:假设 text 的长度是 T,pattern 的长度是 P ,空间复杂度就是 O(TP)。

空间复杂度:申请了 dp 空间,所以是 O(TP),因为每次循环我们只需要知道 i 和 i + 1 时候的情况,所以我们可以向 第 5 题 一样进行优化。

publicbooleanisMatch(Stringtext, Stringpattern) {
// 多一维的空间,因为求 dp[len - 1][j] 的时候需要知道 dp[len][j] 的情况,// 多一维的话,就可以把 对 dp[len - 1][j] 也写进循环了boolean[][] dp=newboolean[2][pattern.length() +1]; 
dp[text.length()%2][pattern.length()] =true;
// 从 len 开始减少for (inti=text.length(); i>=0; i--) {
for (intj=pattern.length(); j>=0; j--) {
if(i==text.length()&&j==pattern.length()) continue;
booleanfirst_match= (i<text.length() &&j<pattern.length()
&& (pattern.charAt(j) ==text.charAt(i) ||pattern.charAt(j) =='.'));
if (j+1<pattern.length() &&pattern.charAt(j+1) =='*') {
dp[i%2][j] =dp[i%2][j+2] ||first_match&&dp[(i+1)%2][j];
                } else {
dp[i%2][j] =first_match&&dp[(i+1)%2][j+1];
                }
            }
        }
returndp[0][0];
    }

时间复杂度:不变, O(TP)。

空间复杂度:主要用了两个数组进行轮换,O(P)。

总结

这道题对于递归的解法,感觉难在怎么去求时间复杂度,现在还没有什么思路,以后再来补充吧。整体来说,只要理清思路,两种算法还是比较好理解的。

相关文章
|
4月前
|
C++ Python
leetcode-283:移动零
leetcode-283:移动零
26 0
|
索引
|
测试技术
一和零(LeetCode-474)
一和零(LeetCode-474)
128 0
一和零(LeetCode-474)
|
人工智能 算法
leetcode第41题
对于这种要求空间复杂度的,我们可以先考虑如果有一个等大的空间,我们可以怎么做。然后再考虑如果直接用原数组怎么做,主要是要保证数组的信息不要丢失。目前遇到的,主要有两种方法就是交换和取相反数。
leetcode第41题
|
算法
leetcode第40题
会发现出现了很多重复的结果,就是因为没有跳过重复的 1。在求 opt [ 1 ] 的时候就变成了 [ [ 1 ],[ 1 ] ] 这样子,由于后边求的时候都是直接在原来每一个列表里加数字,所有后边都是加了两次了。
leetcode第40题
|
存储
leetcode第52题
可以发现对于同一条副对角线,row + col 的值是相等的。 对于同一条主对角线,row - col 的值是相等的。 我们同样可以用一个 bool 型数组,来保存当前对角线是否有元素,把它们相加相减的值作为下标。 对于 row - col ,由于出现了负数,所以可以加 1 个 n,由 [ - 3, 3 ] 转换为 [ 1 , 7 ] 。
leetcode第52题
leetcode第37题
从上到下,从左到右遍历每个空位置。在第一个位置,随便填一个可以填的数字,再在第二个位置填一个可以填的数字,一直执行下去直到最后一个位置。期间如果出现没有数字可以填的话,就回退到上一个位置,换一下数字,再向后进行下去。
leetcode第37题
leetcode第54题
在 leetcode 的 solution 和 discuss 看了下,基本就是这个思路了,只是实现上有些不同,怎么用来标记是否走过,当前方向,怎么遍历,实现有些不同,但本质上是一样的。就是充分理解题意,然后模仿遍历的过程。
leetcode第54题