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44. 通配符匹配

English Version

题目描述

给定一个字符串 (s) 和一个字符模式 (p) ，实现一个支持 '?' 和 '*' 的通配符匹配。

'?' 可以匹配任何单个字符。
'*' 可以匹配任意字符串（包括空字符串）。

两个字符串完全匹配才算匹配成功。

说明:

• s 可能为空，且只包含从 a-z 的小写字母。
• p 可能为空，且只包含从 a-z 的小写字母，以及字符 ? 和 *。

示例 1:

输入:
s = "aa"
p = "a"
输出: false
解释: "a" 无法匹配 "aa" 整个字符串。

示例 2:

输入:
s = "aa"
p = "*"
输出: true
解释: '*' 可以匹配任意字符串。

示例 3:

输入:
s = "cb"
p = "?a"
输出: false
解释: '?' 可以匹配 'c', 但第二个 'a' 无法匹配 'b'。

示例 4:

输入:
s = "adceb"
p = "*a*b"
输出: true
解释: 第一个 '*' 可以匹配空字符串, 第二个 '*' 可以匹配字符串 "dce".

示例 5:

输入:
s = "acdcb"
p = "a*c?b"
输出: false

解法

方法一：动态规划

定义状态 $dp[i][j]$ 表示 $s$ 的前 $i$ 个字符和 $p$ 的前 $j$ 个字符是否匹配。

状态转移方程如下：

$$ dp[i][j]= \begin{cases} dp[i-1][j-1] & \text{if } s[i-1]=p[j-1] \text{ or } p[j-1]=\text{?} \\ dp[i-1][j-1] \lor dp[i-1][j] \lor dp[i][j-1] & \text{if } p[j-1]=\text{*} \\ \text{false} & \text{otherwise} \end{cases} $$

时间复杂度 $O(m\times n)$，空间复杂度 $O(m\times n)$。

Python3

class Solution:
    def isMatch(self, s: str, p: str) -> bool:
        m, n = len(s), len(p)
        dp = [[False] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]
        dp[0][0] = True
        for j in range(1, n + 1):
            if p[j - 1] == '*':
                dp[0][j] = dp[0][j - 1]
        for i in range(1, m + 1):
            for j in range(1, n + 1):
                if s[i - 1] == p[j - 1] or p[j - 1] == '?':
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
                elif p[j - 1] == '*':
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j] or dp[i][j - 1]
        return dp[m][n]

Java

class Solution {
    public boolean isMatch(String s, String p) {
        int m = s.length(), n = p.length();
        boolean[][] dp = new boolean[m + 1][n + 1];
        dp[0][0] = true;
        for (int j = 1; j <= n; ++j) {
            if (p.charAt(j - 1) == '*') {
                dp[0][j] = dp[0][j - 1];
            }
        }
        for (int i = 1; i <= m; ++i) {
            for (int j = 1; j <= n; ++j) {
                if (s.charAt(i - 1) == p.charAt(j - 1) || p.charAt(j - 1) == '?') {
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
                } else if (p.charAt(j - 1) == '*') {
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j] || dp[i][j - 1];
                }
            }
        }
        return dp[m][n];
    }
}

C++

class Solution {
public:
    bool isMatch(string s, string p) {
        int m = s.size(), n = p.size();
        vector<vector<bool>> dp(m + 1, vector<bool>(n + 1));
        dp[0][0] = true;
        for (int j = 1; j <= n; ++j) {
            if (p[j - 1] == '*') {
                dp[0][j] = dp[0][j - 1];
            }
        }
        for (int i = 1; i <= m; ++i) {
            for (int j = 1; j <= n; ++j) {
                if (s[i - 1] == p[j - 1] || p[j - 1] == '?') {
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
                } else if (p[j - 1] == '*') {
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j] || dp[i][j - 1];
                }
            }
        }
        return dp[m][n];
    }
};

Go

func isMatch(s string, p string) bool {
	m, n := len(s), len(p)
	dp := make([][]bool, m+1)
	for i := range dp {
		dp[i] = make([]bool, n+1)
	}
	dp[0][0] = true
	for j := 1; j <= n; j++ {
		if p[j-1] == '*' {
			dp[0][j] = dp[0][j-1]
		}
	}
	for i := 1; i <= m; i++ {
		for j := 1; j <= n; j++ {
			if s[i-1] == p[j-1] || p[j-1] == '?' {
				dp[i][j] = dp[i-1][j-1]
			} else if p[j-1] == '*' {
				dp[i][j] = dp[i-1][j] || dp[i][j-1]
			}
		}
	}
	return dp[m][n]
}

...