【剑指】19.正则表达式匹配

题目描述

• 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。

算法分析

• 当模式中的第二个字符不是“*”时：

    1. 如果字符串第一个字符和模式中的第一个字符相匹配，那么字符串和模式都后移一个字符，然后匹配剩余的。
    2. 如果字符串第一个字符和模式中的第一个字符相不匹配，直接返回false。

• 而当模式中的第二个字符是“*”时：

    如果字符串第一个字符跟模式第一个字符不匹配，则模式后移2个字符，继续匹配。如果字符串第一个字符跟模式第一个字符匹配，可以有3种匹配方式：
    1. 模式后移2字符，相当于x*被忽略；
    2. 字符串后移1字符，模式后移2字符；
    3. 字符串后移1字符，模式不变，即继续匹配字符下一位，因为*可以匹配多位。

提交代码：

class Solution {
public:
	bool match(char* str, char* pattern)
	{
		if (!str || !pattern)
			return false;

		return matchCore(str, pattern);
		
	}

	bool matchCore(char* str, char* pattern)
	{
		if (*pattern == '\0' && *str == '\0')
			return true;
		if (*pattern == '\0' && *str != '\0')
			return false;

		if (*(pattern + 1) == '*')
		{
			// 若存在'*'匹配
			if (*str == *pattern || (*pattern == '.' && *str != '\0'))
				// *无匹配字符
				return matchCore(str, pattern + 2)
				// *匹配单个字符
				|| matchCore(str + 1, pattern + 2)
				// 继续*匹配
				|| matchCore(str + 1, pattern);
			else
				// 若'*'匹配0个
				return matchCore(str, pattern + 2);
		}

		if(*str == *pattern || (*pattern == '.' && *str != '\0'))
			return matchCore(str + 1, pattern + 1);

		return false;
	}
};

测试代码：

// ====================测试代码====================
void Test(char* testName, char* string, char* pattern, bool expected)
{
	if (testName != nullptr)
		printf("%s begins: ", testName);
	Solution s;
	if (s.match(string, pattern) == expected)
		printf("Passed.\n");
	else
		printf("FAILED.\n");
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	Test("Test01", "", "", true);
	Test("Test02", "", ".*", true);
	Test("Test03", "", ".", false);
	Test("Test04", "", "c*", true);
	Test("Test05", "a", ".*", true);
	Test("Test06", "a", "a.", false);
	Test("Test07", "a", "", false);
	Test("Test08", "a", ".", true);
	Test("Test09", "a", "ab*", true);
	Test("Test10", "a", "ab*a", false);
	Test("Test11", "aa", "aa", true);
	Test("Test12", "aa", "a*", true);
	Test("Test13", "aa", ".*", true);
	Test("Test14", "aa", ".", false);
	Test("Test15", "ab", ".*", true);
	Test("Test16", "ab", ".*", true);
	Test("Test17", "aaa", "aa*", true);
	Test("Test18", "aaa", "aa.a", false);
	Test("Test19", "aaa", "a.a", true);
	Test("Test20", "aaa", ".a", false);
	Test("Test21", "aaa", "a*a", true);
	Test("Test22", "aaa", "ab*a", false);
	Test("Test23", "aaa", "ab*ac*a", true);
	Test("Test24", "aaa", "ab*a*c*a", true);
	Test("Test25", "aaa", ".*", true);
	Test("Test26", "aab", "c*a*b", true);
	Test("Test27", "aaca", "ab*a*c*a", true);
	Test("Test28", "aaba", "ab*a*c*a", false);
	Test("Test29", "bbbba", ".*a*a", true);
	Test("Test30", "bcbbabab", ".*a*a", false);

	return 0;
}