剑指Offer-题19（Java版）：正则表达式匹配

参考自：《剑指Offer——名企面试官精讲典型编程题》

题目：正则表达式匹配
请实现一个函数用来匹配包含’.’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（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”ab*ac*a”匹配，但与”aa.a”及”ab*a”均不匹配。

主要思路：
分四种情况：
1.字符串的当前字符和模式的当前字符不匹配：返回false。
2.模式的当前字符为’.’或者与字符串的当前字符一样：继续匹配剩余的字符串和模式。
3.模式的下一个字符为’*’且当前字符匹配，则有两种选择：
1)字符串不动；模式向后移动2个字符（相当于忽略’*’和它前面的字符，因为’*’可以匹配0个字符）。
2)字符串后移1个字符；模式可以保持不变，或者模式向后移动2个字符。
4.模式的下一个字符为’*’且当前字符不匹配，则字符串不动，模式向后移动2个字符。

关键点：’*’可以匹配0个或多个字符

时间复杂度：O(n)

public class RegularExpression
{
    private static char[] str;
    private static char[] pattern;

    public static void main(String[] args)
    {
        String inStr = "aaa";
        String inPattern = "aa*";
        String inStr1 = "aaa";
        String inPattern1 = "aa.a";
        boolean result1 = match(inStr.toCharArray(), inPattern.toCharArray()); //true
        boolean result2 = match(inStr1.toCharArray(), inPattern1.toCharArray()); //false
        System.out.println(result1);
        System.out.println(result2);
    }

    private static boolean match(char[] inStr, char[] inPattern)
    {
        if (inStr == null || inPattern == null) return false;
        str = inStr;
        pattern = inPattern;
        return matchRegular(0, 0);
    }

    private static boolean matchRegular(int strIndex, int patternIndex)
    {
        //字符和模式全部匹配
        if (str.length == strIndex && pattern.length == patternIndex)
        {
            return true;
        }
        if ((str.length != strIndex && pattern.length == patternIndex))
        {
            return false;
        }
        //模式的下一个字符是‘*’
        if (patternIndex < pattern.length - 1 && pattern[patternIndex + 1] == '*')
        {
            //当前字符匹配
            if (strIndex < str.length && (pattern[patternIndex] == str[strIndex]
                    || pattern[patternIndex] == '.'))
            {
                return matchRegular(strIndex + 1, patternIndex + 2)  //字符串和模式都移动
                        || matchRegular(strIndex + 1, patternIndex)  //字符串移动，模式不动
                        || matchRegular(strIndex, patternIndex + 2);  //字符串不动，模式移动
            } else
            {
                return matchRegular(strIndex, patternIndex + 2); //字符串不动，模式移动
            }
        }
        //当前字符和模式的字符匹配
        if (strIndex < str.length && (pattern[patternIndex] == str[strIndex]
                || pattern[patternIndex] == '.'))
        {
            return matchRegular(strIndex + 1, patternIndex + 1);  //模式和字符串都移动
        }
        return false;
    }
}