【LeetCode】44. Wildcard Matching解法及注释

44. Wildcard Matching

Implement wildcard pattern matching with support for '?' and '*'.
1. '?' Matches any single character.
2. '*' Matches any sequence of characters (including the empty sequence).
3. The matching should cover the entire input string (not partial).
4. The function prototype should be: bool isMatch(const char *s, const char *p)
<Some examples:>
isMatch("aa","a") → false
isMatch("aa","aa") → true
isMatch("aaa","aa") → false
isMatch("aa", "*") → true
isMatch("aa", "a*") → true
isMatch("ab", "?*") → true
isMatch("aab", "c*a*b") → false

【分析】

此题是一个“通配符”匹配问题，给定两个字符串，判断是否匹配，根据题意：字符串s为不包含通配符的普通字符串，字符串p为包含通配符“*”和“？”的字符串，我们需要判断的就是字符串p是否与s匹配，因此，我们需要逐次比较两个字符串的字符。

根据题目给出的examples，我们可以得出一些基本规则：(设ps，pp分别为字符串s和p的下标)

1. 如果s[ps]==p[pp]，直接移动下标(pp++；ps++)，比较下一个位置的字符是否相等；

2. 如果p[pp]=='?'，那么无论对应的s[ps]是什么字符都为所谓，同1的处理一样；

3. 如果p[pp]==‘*’，本题的难点就来了，‘*’可以匹配任何字符和字符串，但它究竟该和s中的哪些或哪些字符匹配，我们需要比较后面的字符，举个例子s="abcacc",p="abc*c"，前三个字符都是匹配的，移动下标即可，当ps=pp=3，即s[ps]='a'，p[pp]='*'时，我们并不知道‘*’该匹配什么字符，只能根据后面的比较结果来决定，我们移动pp到下一位：p[4]='c'，与s[3]不匹配，因此，‘*’需要匹配s[3]，即使确定s[3]由p[3]匹配，我们并不能确定p[3]='*'只与s[3]匹配，它可以匹配多个字符，因此我们需要保存‘*’的位置。我们继续移动ps，s[ps]=s[4]='c'，此时pp回到为3，同上，我们移动pp，p[pp]=p[4]='c'，两者恰好匹配，同时移动pp，ps，发现s[5]！=p[5]，这时候，我们需要用到“回溯法”的思想，重新将pp移动到‘*‘的位置3，ps回溯到上一次已经用’*‘匹配过的ps=3的位置的下一位，用pp=3中的’*‘继续匹配ps=4位置的字符，再移动ps。s[ps]=s[5]与p[pp]=p[3]比较，p[3]='*',移动pp，比较下一位，发现p[4]=s[5]，同时移动pp,ps，达到字符串s的末尾，循环比较结束。

4. 循环比较结束后，并不能确定p和s匹配，比如s="abcacc",p="abc*cd"，我们需要对p进行验证，只有pp同时到达字符串尾端或者p后面剩余的字符全为’*‘如：s="abcacc",p="abc********",才能形成匹配。

【算法及注释】

class Solution {public:   bool isMatch(string s,string p){int LS,LP;//求输入字符串的长度，以便特殊情况的处理LS=s.length();LP=p.length();if(LS==0&&LP==0)return true;//均为空串，返回trueelse if(LS==0&&LP!=0)//s为空，p中全部为'*'则匹配，返回true，否则返回false{int i=0;while(p[i]=='*')i++;if(i==LP)return true;//判断p 中是否全部为'*'else return false;}else{int pp,ps;//记录输入字符串的下标pp=ps=0;//初始化int matchIndex=0;//记录待匹配字符的下标int starIndex=0;//记录上一个'*'出现的下标bool flag=false;//标记是否前面出现过'*'while(ps<LS)//循环控制条件，因为我们是用p去匹配s，因此循环以s为主导，p主动去匹配s{if(s[ps]==p[pp]||p[pp]=='?')//最简单的情况，直接移动下标，比较下一位{pp++;ps++;}else if(p[pp]=='*')//出现'*'{flag=true;//标记'*'出现starIndex=pp;//记录‘*’出现的位置下标matchIndex=ps;//记录待匹配S字符串的字符下标pp++;//这时只移动pp，再与s中的字符比较，从而确定前面的'*'如何匹配}else{if(!flag)return false;//如果对应位置的字符不同，前面也没有出现过'*'，说明两者不匹配，返回pp=starIndex;//如果前面出现'*'，将pp“回溯”到'*'出现的位置ps=matchIndex;//ps“回溯”到上一次待匹配的字符的下标，进行匹配ps++;//待匹配的s中的字符匹配后，移动ps到下一个位置，继续判断}}while(p[pp]=='*'&&pp<LP)pp++;//待s中的字符被完全匹配后，再对p中的后续字符进行检验，到达末尾或者后面全为'*'if(p[pp]=='\0')return true;else return false;}}};