【剑指offer】面试题19：正则表达式匹配

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题目

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”ab*ac*a”匹配，但是与”aa.a”和”ab*a”均不匹配

思路

正则表达式中有三种情况：
a.普通字符
b.字符’.’
c.普通字符或’.’ + 字符’*’

碰到情况a、b都直接对比可以匹配，
难点在于处理情况c
情况c可以分两种子情况处理：
c1.字符串的首字母与模式的首字母不匹配，模式直接右移两格（相当于’*’前面的字符出现了0次）
c2.字符串的首字母与模式的首字母匹配，则：
　　字符串右移一格，模式不移动（’*’前面的字符出现了不止一次）
　　或字符串右移一格，模式右移两格（’*’前面的字符出现了刚好一次）
　　或字符串不移动，模式右移两格（’*’前面的字符出现了0次）

当字符串和模式同时走到结尾+1的位置，则表示匹配
当字符串走到结尾+1的位置，模式还没走到结尾+1的位置，还要继续匹配（因为模式后面可能还有a*b*可以匹配0个字符串）
当字符串还没走到结尾+1的位置，模式走到结尾+1的位置，则表示不匹配

代码

public class _19_RegularExpressionsMatching {    public boolean match(char[] str, char[] pattern) {        if(str == null || pattern == null)            return false;        return match(str, 0, pattern, 0);    }    private boolean match(char[] str, int strIndex, char[] pattern, int patternIndex) {        if(strIndex == str.length && patternIndex == pattern.length)            return true;        if(patternIndex == pattern.length)            return false;        int patternNextIndex = patternIndex + 1;        // 模式下一个字符为'*'        if(patternNextIndex < pattern.length && pattern[patternNextIndex] == '*') {            // str已经走到结尾 || str的字母不等于pattern的字母            if(strIndex == str.length ||                     (str[strIndex] != pattern[patternIndex] && pattern[patternIndex] != '.')) {                return match(str, strIndex, pattern, patternIndex + 2);            }            else {                return match(str, strIndex + 1, pattern, patternIndex + 2) ||                        match(str, strIndex, pattern, patternIndex + 2) ||                        match(str, strIndex +1, pattern, patternIndex);            }        }        // 模式下一个字符不为'*' && str走到了结尾         else if(strIndex == str.length)            return false;        else if(str[strIndex] == pattern[patternIndex] || pattern[patternIndex] == '.')            return match(str, strIndex + 1, pattern, patternIndex + 1);        return false;    }}

测试

public static void main(String[] args) {    test1();    test2();    test3();    test4();}/** * 功能测试 * 0. 没有'.'和'*' * 1. '.' * 2. '.' + '*' * 3. '*'匹配0次 * 4. '*'匹配多次 * 5. '*'匹配一次 */private static void test1() {    _19_RegularExpressionsMatching rem = new _19_RegularExpressionsMatching();    boolean b = rem.match(new char[] {'a','a','b','c'}, new char[] {'a','a','b','c'});    MyTest.equal(b, true);    b = rem.match(new char[] {'a','a','a','b'}, new char[] {'a','.','.','.'});    MyTest.equal(b, true);    b = rem.match(new char[] {'a','a','a','b'}, new char[] {'a','.','*'});    MyTest.equal(b, true);    b = rem.match(new char[] {'a','b'}, new char[] {'a','a','*','b'});    MyTest.equal(b, true);    b = rem.match(new char[] {'a','b'}, new char[] {'a','b', '*'});    MyTest.equal(b, true);    b = rem.match(new char[] {'a','a','a','b'}, new char[] {'a','*','b'});    MyTest.equal(b, true);    System.out.println("====================================================");}/** * 功能测试 * 0. 没有'.'和'*' * 1. '.' * 2. '.' + '*' * 3. '*'匹配0次 * 4. '*'匹配多次 * 5. '*'匹配一次 */private static void test2() {    _19_RegularExpressionsMatching rem = new _19_RegularExpressionsMatching();    boolean b = rem.match(new char[] {'a','a','b','c'}, new char[] {'a','a','b'});    MyTest.equal(b, false);    b = rem.match(new char[] {'a','a','a','b'}, new char[] {'a','.','.'});    MyTest.equal(b, false);    b = rem.match(new char[] {'a','a','a','b'}, new char[] {'a','.','*','c'});    MyTest.equal(b, false);    b = rem.match(new char[] {'a','b'}, new char[] {'a','a','*'});    MyTest.equal(b, false);    b = rem.match(new char[] {'a','b'}, new char[] {'a','b', '*','c'});    MyTest.equal(b, false);    b = rem.match(new char[] {'a','a','a','b'}, new char[] {'a','*'});    MyTest.equal(b, false);    System.out.println("====================================================");}/** * 边界测试 * 1. '1' - '1' * 2. '1' - '.' * 3. '1' - '1','*' * 4. '1' - '.','*' */private static void test3() {    _19_RegularExpressionsMatching rem = new _19_RegularExpressionsMatching();    boolean b = rem.match(new char[] {'1'}, new char[] {'1'});    MyTest.equal(b, true);    b = rem.match(new char[] {'1'}, new char[] {'.'});    MyTest.equal(b, true);    b = rem.match(new char[] {'1'}, new char[] {'1','*'});    MyTest.equal(b, true);    b = rem.match(new char[] {'1'}, new char[] {'.','*'});    MyTest.equal(b, true);    System.out.println("====================================================");}/** * 极端测试 */private static void test4() {    _19_RegularExpressionsMatching rem = new _19_RegularExpressionsMatching();    boolean b = rem.match(null, new char[] {'1'});    MyTest.equal(b, false);    b = rem.match(new char[] {'1'}, null);    MyTest.equal(b, false);    b = rem.match(null, null);    MyTest.equal(b, false);}