(Java）leetcode-44 Wildcard Matching（通配符匹配）

妖狐艹你老母 2022-12-23 03:28 150阅读 0赞

# 题目描述 #

给定一个字符串 s 和一个字符模式 p，实现一个支持 ‘?’ 和 ‘\*’ 的通配符匹配。

‘?’ 可以匹配任何单个字符。  
‘\*’ 可以匹配任意字符串（包括空字符串）。  
两个字符串完全匹配才算匹配成功。

说明:

s 可能为空，且只包含从 a-z 的小写字母。  
p 可能为空，且只包含从 a-z 的小写字母，以及字符 ? 和 \*。

示例 1:
    输入:
    s = "aa"
    p = "a"
    输出: false
    解释: "a" 无法匹配 "aa" 整个字符串。
    
    示例 2:
    输入:
    s = "aa"
    p = "*"
    输出: true
    解释: '*' 可以匹配任意字符串。
    
    示例 3:
    输入:
    s = "cb"
    p = "?a"
    输出: false
    解释: '?' 可以匹配 'c', 但第二个 'a' 无法匹配 'b'。
    
    示例 4:
    输入:
    s = "adceb"
    p = "*a*b"
    输出: true
    解释: 第一个 '*' 可以匹配空字符串, 第二个 '*' 可以匹配字符串 "dce".
    
    示例 5:
    输入:
    s = "acdcb"
    p = "a*c?b"
    输出: false

# 思路：动态规划 #

这题比 【leetcode-10 正则表达式匹配】要稍简单些，因为在本题中，模式 p 中的任意一个字符都是独立的，即不会和前后的字符互相关联，形成一个新的匹配模式。

回顾 leetcode-10的框架：

boolean dp(String s, int i, String p, int j) { 
        dp(s, i, p, j + 2);     // 1
        dp(s, i + 1, p, j);     // 2
        dp(s, i + 1, p, j + 1); // 3
    }

本题的状态有以下几类：

1.匹配
    	1.1 不匹配*，匹配后一位
    	1.2 匹配*，匹配几位？
    	1.3 匹配单个字符
    2.不匹配

那么套用框架可以写出代码：

class Solution { 
    	HashMap<String, Boolean> memo = new HashMap<String, Boolean>();
        public boolean isMatch(String s, String p) { 
        	return dp(s, 0, p, 0);
        }
    
        private boolean dp(String s, int i, String p, int j) { 
        	// base case
        	// 模式串被匹配完了
        	if (j == p.length()) { 
        		return i == s.length();
        	}
    
        	// 文本串被匹配完了
        	if (i == s.length()) { 
        		while (j < p.length() && p.charAt(j) == '*' ) { 
        			j++;
        		}
        		return j == p.length();
        	}
    
    	    // 记录状态 (i, j)，消除重叠子问题
    	    String key = i + "," + j;
    	    if (memo.containsKey(key)) return memo.get(key);
    
    	    boolean res = false;
    
        	// 匹配,无*
        	if (s.charAt(i) == p.charAt(j) || p.charAt(j) == '?') { 
        		res = dp(s, i + 1, p, j + 1);
        	}
        	// 匹配,有*
        	else if (p.charAt(j) == '*') { 
        		res = dp(s, i, p, j + 1) || dp(s, i + 1, p, j);
        	}
        	else { 
        		res = false;
        	}
    
        	// 将当前结果记入备忘录
    	    memo.put(key,res);
    	    return res;
        }
    }

# 另一种写法 #

class Solution { 
        // 状态 dp[i][j] : 表示 s 的前 i 个字符和 p 的前 j 个字符是否匹配 (true 的话表示匹配)
        // 状态转移方程：
        // 1. 当 s[i] == p[j]，或者 p[j] == ? 那么 dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
        // 2. 当 p[j] == * 那么 dp[i][j] = dp[i][j - 1] || dp[i - 1][j] 其中：
        // dp[i][j - 1] 表示 * 代表的是空字符，例如 ab, ab*
        // dp[i - 1][j] 表示 * 代表的是非空字符，例如 abcd, ab*
        // 初始化：
        // 1. dp[0][0] 表示什么都没有，其值为 true
        // 2. 第一行 dp[0][j]，换句话说，s 为空，与 p 匹配，所以只要 p 开始为 * 才为 true
        // 3. 第一列 dp[i][0]，当然全部为 false (数组默认都是false所以无需操作)
        public boolean isMatch(String s, String p) { 
            int m = s.length();
            int n = p.length();
    
            // 状态 dp[i][j] : 表示 s 的前 i 个字符和 p 的前 j 个字符是否匹配
            boolean[][] dp = new boolean[m + 1][n + 1];
    
            // 初始化
            dp[0][0] = true;
            for (int i = 1; i <= n; i++) { 
                dp[0][i] = dp[0][i - 1] && p.charAt(i - 1) == '*';
            }
    
            // 状态转移
            for (int i = 1; i <= m; i++) { 
                for (int j = 1; j <= n; j++) { 
                    if (s.charAt(i - 1) == p.charAt(j - 1) || p.charAt(j - 1) == '?') { 
                        dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
                    } else if (p.charAt(j - 1) == '*') { 
                        dp[i][j] = dp[i][j - 1] || dp[i - 1][j];
                    }
                }
            }
            
            // 返回结果
            return dp[m][n];
    
        }
    }

> 作者：tangweiqun  
> 链接：https://leetcode-cn.com/problems/wildcard-matching/solution/dong-tai-gui-hua-dai-zhu-shi-by-tangweiqun/  
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以s = abcd 和 p = “ab\*” 为例填一遍表格可以理解p.charAt(j - 1) = '\*'的推导情况。