【剑指offer较难部分19】正则表达式匹配（java详解）

题目描述

请实现一个函数用来匹配包括’.‘和’‘的正则表达式。模式中的字符’.‘表示任意一个字符，而’'表示它前面的字符可以出现任意次（包含0次）。 在本题中，匹配是指字符串的所有字符匹配整个模式。例如，字符串"aaa"与模式"a.a"和"abaca"匹配，但是与"aa.a"和"ab*a"均不匹配

分析

核心思路：str数组与pattern数组，由左到右逐个进行比较，也就是同时进行匹配。如下图

匹配步骤如下：
分两种情况
(1) pattern数组中下一个字符为‘ * ’
又分三种情况：
（a）当‘ * ’匹配0个字符时，str当前字符不变，pattern当前字符后移2位，跳过这个‘ x* ’；
（b）当‘ * ’匹配1个时，str当前字符移向下一个，pattern当前字符后移2位。
（c）当‘ * ’匹配多个时，str当前字符移向下一个，pattern当前字符不变。
(2) pattern数组中下一个字符不为‘ * ’
直接匹配当前字符。如果匹配成功，继续匹配下一个；如果匹配失败，直接返回false。注意这里的“匹配成功”，除了两个字符相同的情况外，还有一种情况，就是pattern的 当前字符为‘.’

实现代码：

public class Solution {
    
    
    public boolean match(char[] str, char[] pattern) {
    
    
        if (str == null || pattern == null) {
    
    
                return false;
            }
            return ismatch(str, 0, pattern, 0);//同时由第一个位置进行匹配
        } 
        public boolean ismatch(char[] str,int i,char[] pattern,int j){
    
    
            if(j == pattern.length){
    
     //i,j必须同时匹配结束，才返回true，否则即是不匹配
                return i == str.length; 
            }
            //第一种情况：未索引越界，并且j+1位置在pattern中为*
            if(j+1 < pattern.length && pattern[j+1]=='*' ){
    
     
                // 未走到最后，且当前位能匹配上
                if((i != str.length && str[i] == pattern[j]) || (i != str.length && '.' == pattern[j])){
    
     
                    //对应三种情况
                    return ismatch(str,i,pattern,j+2) || ismatch(str,i+1,pattern,j+2) || ismatch(str,i+1,pattern,j);
                }else{
    
     
                    // 当前位匹配不上
                    return ismatch(str,i,pattern,j+2);
                }
            }
            //第二种情况：索引越界（j+1=pattern.length）或者不是*，则当前位必须是匹配的
            if((i != str.length && str[i] == pattern[j] )|| (i != str.length && '.' == pattern[j])){
    
    
                //当前匹配则继续匹配下一个
                return ismatch(str,i+1,pattern,j+1);
        }
        return false;
    }
}