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iOS 通配符匹配算法 swift

iOS 通配符匹配算法 swift

作者: huxinwen | 来源:发表于2019-07-10 10:22 被阅读0次

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 = "ab"
    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"
    输入: false

思路一:

  1. 直接比较两者是否相等;
  2. 如果不想等,判断是否长度相等且不含*,如果含?,遍历每个字符比较,字符相等,或者是?,反之则为不匹配;不含?,不匹配;
  3. 如果含有,则以为界限,分为多个字符串,然后每个子字符串去跟对应剩余未匹配过的字符串匹配,如果都匹配,则整个匹配,如果一个不匹配,则都不匹配;
  4. 如果不包含,则肯定不匹配。 时间复杂度:最大O(nm)
func isMatch(_ s: String, _ p: String) -> Bool {
        if s == p { ///直接比较,相等,返回
            return true
        }else{///不想等,则可能含有其他特殊符号?、 *等
            if s.count == p.count && !p.contains("*"){///长度相等,且不含有*,则含有?
                if p.contains("?") {
                    for i in 0..<p.count {///遍历比较
                        let index = s.index(s.startIndex, offsetBy: i)
                        if s[index] != p[index] && p[index] != "?" {///比较原则,如果每个字符不想等,且不是?,则不匹配
                            
                            return false
                        }
                    }
                    return true
                }else{///不含?,肯定不匹配
                    return false
                }
            }else{///长度不想等或者含有*,如果不含*,这种情况肯定不匹配
                if p.contains("*") {///含有*
                    let strings = p.components(separatedBy: "*")///将字符串以*隔开的子字符串组成的数组
                    var tempStrings = strings
                    tempStrings.removeAll(where: {$0 == ""})
                    if tempStrings.count == 0{//////如果只含有空字符串,则说明只有*,肯定匹配
                        return true
                    }
                    var startCompare = 0///开始比较的位置,接着上一次比较
                    var k = 0
                    var isStartFirst = false///是否以*开头
                    
                    for compoment in strings{///遍历子字符串组成的数组比较
                        if startCompare + compoment.count > s.count {///开始比较的位置+剩余比较的长度>s.count,肯定不匹配
                            return false
                        }
                        if compoment.count == 0{///空字符,说明以*开头,或者结尾
                            if k == 0{///以*开头,标记
                                isStartFirst = true
                            }
                            if k == strings.count - 1 {///以*结尾,走到这里,说明前面的已经匹配,*肯定匹配
                                return true
                            }
                            k += 1
                            continue
                        }
                        
                        if k > 0 && k == strings.count - 1 { ///如果子字符串的数量不等于一,则最后一个子字符串需要跟最后对应的子字符串匹配
                            startCompare = s.count - compoment.count
                        }
                        var temps = s
                        if startCompare != 0{///剔除掉已经比较了的字符串
                            let startI = s.index(s.startIndex, offsetBy: startCompare - 1)
                            temps.removeSubrange(s.startIndex...startI)
                        }
                        
                        if !(temps.contains(compoment)){///剩余未匹配的字符串,不包含子字符串
                            if compoment.contains("?") {///如果包含?
                                for i in startCompare..<s.count{///遍历比较,比较原则,字符不想等,且不为?,则不匹配,更新开始比较的位置,继续比较
                                    var isMatch = true
                                    for j in 0..<compoment.count{
                                        if i + j > s.count - 1{
                                            return false
                                        }
                                        let sindex = s.index(s.startIndex, offsetBy: i+j)
                                        let cindex = compoment.index(compoment.startIndex, offsetBy: j)
                                        if compoment[cindex] != s[sindex] && compoment[cindex] != "?"{
                                            if i >= s.count - compoment.count || (!isStartFirst && startCompare == 0) {///如果是第一组,且不是以*开头,则肯定不匹配;如果是最后一组,也肯定不匹配
                                                return false
                                            }
                                            
                                            isMatch = false///不匹配,跳出循环
                                            break
                                        }
                                    }
                                    if isMatch {///匹配到,更新开始匹配位置,跳出循环
                                        startCompare = i + compoment.count
                                        break
                                    }
                                }
                                
                            }else{///如果不包含?,肯定不匹配
                                return false
                            }
                        }else{///剩余未匹配的字符串,包含子字符串,查询位置

                            let range = temps.range(of: compoment)
                            if startCompare == 0 && !isStartFirst{///第一组,且不以*开头
                                let lower = temps.distance(from: s.startIndex, to: range!.lowerBound)
                                if lower != 0{///匹配到的位置不是0,则肯定不匹配
                                    return false
                                }
                            }
                            let up = range!.upperBound
                            startCompare += temps.distance(from: s.startIndex, to: up)///更新开始匹配的位置
                           
                        }
                        k += 1
                    }
                    return true
                
                }else{///不含*,肯定不匹配
                    return false
                }
            }
        }
       
    }

思路二:动态规划

  • 概念
  1. dp[i][j]表示s到i位置,p到j位置是否匹配!
  2. dp[0][0]:什么都没有,所以为true
  3. 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
  4. 第一列dp[i][0],当然全部为False
  • 动态方程:
  1. 如果(s[i-1] == p[j-1] || p[j-1] == "?") && dp[i-1][j-1] ,有dp[i][j] = true
  2. 如果p[j-1] == "" && (dp[i-1][j] = true || dp[i][j-1] = true)有dp[i][j] = true
    note:
    ​ dp[i][j-1],表示
    代表是空字符,例如ab,ab*
    ​ dp[i-1][j],表示代表非空任何字符,例如abcd,ab
    代码如下:
static func isMatch(_ s: String, _ p: String) -> Bool{
        if s == p {
            return true
        }
        if p == "" {
            return false
        }
        let sLength = s.count
        let pLength = p.count
        var dp :[[Bool]] = Array(repeating: Array(repeating: false, count: pLength + 1), count: sLength + 1)
        dp[0][0] = true///全部为空,匹配
        let sArray = Array(s)
        let pArray = Array(p)
        for i in 1...pLength{///*与任意字符匹配

            if pArray[i-1] == "*"{
                dp[0][i] = dp[0][i-1]
            }

        }

        if sLength < 1{
            return dp[sLength][pLength]
        }
        for i in 1...sLength{

            for j in 1...pLength {
                if sArray[i-1] == pArray[j-1] || pArray[j-1] == "?"{///i,j位置相等或者是?,若想都匹配,则i-1,j-1位置必须匹配,否则不匹配
                    dp[i][j] = dp[i-1][j-1]

                }else if pArray[j-1] == "*"{///为* i,j位置匹配,若想都匹配,则i-1,j位置必须匹配,或者则i,j-1位置必须匹配,否则不匹配
                    dp[i][j] = dp[i-1][j] || dp[i][j-1]

                }
            }
        }

        return dp[sLength][pLength]
        
    }

参考:通配符匹配

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