从零学算法14

发布于:2024-05-14 ⋅ 阅读:(178) ⋅ 点赞:(0)

14. 最长公共前缀
编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。
如果不存在公共前缀,返回空字符串 “”。
示例 1:
输入:strs = [“flower”,“flow”,“flight”]
输出:“fl”
示例 2:
输入:strs = [“dog”,“racecar”,“car”]
输出:“”
解释:输入不存在公共前缀。
提示:
1 <= strs.length <= 200
0 <= strs[i].length <= 200
strs[i] 仅由小写英文字母组成

  • 最容易想到的思路就是先默认第一个字符串为结果 res,然后遍历剩下的字符串,不断根据 res 以及 str 的比较得到新的 res,这样就相当于比较了所有字符串,最终 res 就是公共前缀
  •   public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
          if(strs.length == 0)return "";
          String res = strs[0];
          for(int i = 1; i < strs.length; i++){
              res = getPre(res, strs[i]);
              if("".equals(res))break;
          }
          return res;
      }
      public String getPre(String s1, String s2){
          int min = Math.min(s1.length(), s2.length());
          int i = 0;
          while(i < min && s1.charAt(i) == s2.charAt(i)){
              i++;
          }
          return s1.substring(0, i);
      }
    
  • 既然有横向的,那么纵向的也比较容易想到,取任意一个字符串为例,从第一位开始,比较所有字符串某一位是否等于该字符的这一位,需要注意的是不仅当遇到不同字符时需要返回,当某个字符串已经被比较完也应该返回
  •   public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
          if(strs.length == 0)return "";
          for(int i = 0; i < strs[0].length(); i++){
              char c = strs[0].charAt(i);
              for(int j = 1; j < strs.length; j++){
                  if(i == strs[j].length() || strs[j].charAt(i) != c){
                      return strs[0].substring(0, i);
                  }
              }
          }
          // 理论上来说返回什么都可以,因为上面的情况已经包含了比较完的情况
          // 但是 strs 只有一个字符串时就不会进入比较
          // 所以需要返回 strs[0]
          return strs[0];
      }
    
  • 分治:由于不管怎么样最终每个字符都会被比较,比如第一种解法就是不断更新两个字符串比较后的结果,那么其实分治也可以,不过同时比较两组字符串而已
  •   public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
          if(strs.length == 0)return "";
          return longestCommonPrefix(strs, 0, strs.length - 1);
      }
      // 分治
      public String longestCommonPrefix(String[] strs, int start, int end) {
          if(start == end)return strs[start];
          int mid = start + (end - start) / 2;
          String left = longestCommonPrefix(strs, start, mid);
          String right = longestCommonPrefix(strs, mid + 1, end);
          return commonPrefix(left, right);
      }
      // 获取两个字符串的公共前缀
      public String commonPrefix(String lcpLeft, String lcpRight) {
          int minLength = Math.min(lcpLeft.length(), lcpRight.length());       
          for (int i = 0; i < minLength; i++) {
              if (lcpLeft.charAt(i) != lcpRight.charAt(i)) {
                  return lcpLeft.substring(0, i);
              }
          }
          return lcpLeft.substring(0, minLength);
      }
    
  • 二分法:由于最终公共前缀的长度不会大于最短字符串长度 min ,那么可以在解法 2 的基础上,使用二分法,从 left = 0 ,right = min 开始,得到最终公共前缀的长度
  •   public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
          if(strs.length == 0)return "";
          int min = Integer.MAX_VALUE;
          for (String str : strs) {
              min = Math.min(min, str.length());
          }
          int left = 0, right = min;
          while(left < right){
              int mid = left + (right - left + 1) / 2;
              if(isCommonPrefix(strs, mid))left = mid;
              else right = mid - 1;
          }
          return strs[0].substring(0, left);
      }
      // 判断 length 是否为公共前缀
      public boolean isCommonPrefix(String[] strs, int length) {    
          for (int i = 0; i < length; i++) {
              char c = strs[0].charAt(i);
              for(int j = 1; j < strs.length; j++){
                  if(strs[j].charAt(i) != c)return false;
              }
          }
          return true;
      }