力扣00010.正则表达式匹配

发表于 分类于 阅读次数： 本文字数： 2.6k 阅读时长 ≈ 10 分钟
正则表达式匹配、递归、字符串、动态规划、困难

题目描述

给你一个字符串 s 和一个字符规律 p，请你来实现一个支持 ‘.’ 和 ‘*’ 的正则表达式匹配。

  • ‘.’ 匹配任意单个字符
  • ‘*’ 匹配零个或多个前面的那一个元素
    所谓匹配，是要涵盖 整个 字符串 s的，而不是部分字符串。

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 = “a*”
输出：true
解释：因为 ‘*’ 代表可以匹配零个或多个前面的那一个元素, 在这里前面的元素就是 ‘a’。因此，字符串 “aa” 可被视为 ‘a’ 重复了一次。

示例 3：

输入：s = “ab”, p = “.“
输出：true
解释：”.“ 表示可匹配零个或多个（’*’）任意字符（’.’）。

提示：

  • 1 <= s.length <= 20
  • 1 <= p.length <= 20
  • s 只包含从 a-z 的小写字母。
  • p 只包含从 a-z 的小写字母，以及字符 . 和 *。
  • 保证每次出现字符 * 时，前面都匹配到有效的字符

解决方法

C++

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class Solution {
public:
    bool isMatch(string s, string p) {
        int m = s.length();
        int n = p.length();
        vector<vector<bool>> dp(m + 1, vector<bool>(n + 1, false));
        dp[0][0] = true;
        for (int j = 1; j <= n; ++j) {
            if (p[j - 1] == '*') {
                dp[0][j] = dp[0][j - 2];
            }
        }
        for (int i = 1; i <= m; ++i) {
            for (int j = 1; j <= n; ++j) {
                if (p[j - 1] == '.' || p[j - 1] == s[i - 1]) {
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
                } else if (p[j - 1] == '*') {
                    dp[i][j] = dp[i][j - 2] || (dp[i - 1][j] && (s[i - 1] == p[j - 2] || p[j - 2] == '.'));
                }
            }
        }
        return dp[m][n];
    }
};

结果

执行用时 : 4 ms, 击败 88.69% 使用 C++ 的用户

内存消耗 : 6.96 MB, 击败 71.57% 使用 C++ 的用户

Java

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public class Solution {
    public boolean isMatch(String s, String p) {
        int m = s.length();
        int 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 - 2];
            }
        }
        for (int i = 1; i <= m; ++i) {
            for (int j = 1; j <= n; ++j) {
                if (p.charAt(j - 1) == '.' || p.charAt(j - 1) == s.charAt(i - 1)) {
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
                } else if (p.charAt(j - 1) == '*') {
                    dp[i][j] = dp[i][j - 2] || (dp[i - 1][j] && (s.charAt(i - 1) == p.charAt(j - 2) || p.charAt(j - 2) == '.'));
                }
            }
        }
        return dp[m][n];
    }
}

结果

执行用时 : 1 ms, 击败 100.00% 使用 Java 的用户

内存消耗 : 40.96 MB, 击败 14.24% 使用 Java 的用户

Python

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class Solution(object):
    def isMatch(self, s, p):
        m, n = len(s), len(p)
        dp = [[False] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]
        dp[0][0] = True
        for i in range(2, n + 1):
            if p[i - 1] == '*':
                dp[0][i] = dp[0][i - 2]
        for i in range(1, m + 1):
            for j in range(1, n + 1):
                if p[j - 1] == '.' or p[j - 1] == s[i - 1]:
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
                elif p[j - 1] == '*':
                    dp[i][j] = dp[i][j - 2] or (dp[i - 1][j] and (s[i - 1] == p[j - 2] or p[j - 2] == '.'))
        return dp[m][n]

结果

执行用时 : 40 ms, 击败 48.50% 使用 Python 的用户

内存消耗 : 12.98 MB, 击败 65.87% 使用 Python 的用户

Python3

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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 i in range(2, n + 1):
            if p[i - 1] == '*':
                dp[0][i] = dp[0][i - 2]
        for i in range(1, m + 1):
            for j in range(1, n + 1):
                if p[j - 1] == '.' or p[j - 1] == s[i - 1]:
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
                elif p[j - 1] == '*':
                    dp[i][j] = dp[i][j - 2] or (dp[i - 1][j] and (s[i - 1] == p[j - 2] or p[j - 2] == '.'))
        return dp[m][n]

结果

执行用时 : 48 ms, 击败 90.66% 使用 Python3 的用户

内存消耗 : 17.07 MB, 击败 5.29% 使用 Python3 的用户

C

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bool isMatch(char* s, char* p) {
    int m = strlen(s);
    int n = strlen(p);
    bool dp[m + 1][n + 1];
    memset(dp, false, sizeof(dp));
    dp[0][0] = true;
    for (int j = 2; j <= n; ++j) {
        if (p[j - 1] == '*') {
            dp[0][j] = dp[0][j - 2];
        }
    }
    for (int i = 1; i <= m; ++i) {
        for (int j = 1; j <= n; ++j) {
            if (p[j - 1] == '.' || p[j - 1] == s[i - 1]) {
                dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
            } else if (p[j - 1] == '*') {
                dp[i][j] = dp[i][j - 2] || (dp[i - 1][j] && (s[i - 1] == p[j - 2] || p[j - 2] == '.'));
            }
        }
    }
    return dp[m][n];
}

结果

执行用时 : 4 ms, 击败 85.05% 使用 C 的用户

内存消耗 : 6.22 MB, 击败 51.22% 使用 C 的用户

C#

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public class Solution {
    public bool IsMatch(string s, string p) {
        int m = s.Length;
        int n = p.Length;
        bool[,] dp = new bool[m + 1, n + 1];
        dp[0, 0] = true;
        for (int j = 2; j <= n; ++j) {
            if (p[j - 1] == '*') {
                dp[0, j] = dp[0, j - 2];
            }
        }
        for (int i = 1; i <= m; ++i) {
            for (int j = 1; j <= n; ++j) {
                if (p[j - 1] == '.' || p[j - 1] == s[i - 1]) {
                    dp[i, j] = dp[i - 1, j - 1];
                } else if (p[j - 1] == '*') {
                    dp[i, j] = dp[i, j - 2] || (dp[i - 1, j] && (s[i - 1] == p[j - 2] || p[j - 2] == '.'));
                }
            }
        }
        return dp[m, n];
    }
}

结果

执行用时 : 56 ms, 击败 98.17% 使用 C# 的用户

内存消耗 : 39.55 MB, 击败 38.53% 使用 C# 的用户

JavaScript

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/**
 * @param {string} s
 * @param {string} p
 * @return {boolean}
 */
var isMatch = function(s, p) {
    const m = s.length;
    const n = p.length;
    const dp = Array.from(Array(m + 1), () => Array(n + 1).fill(false));
    dp[0][0] = true;
    for (let j = 2; j <= n; ++j) {
        if (p[j - 1] === '*') {
            dp[0][j] = dp[0][j - 2];
        }
    }
    for (let i = 1; i <= m; ++i) {
        for (let j = 1; j <= n; ++j) {
            if (p[j - 1] === '.' || p[j - 1] === s[i - 1]) {
                dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
            } else if (p[j - 1] === '*') {
                dp[i][j] = dp[i][j - 2] || (dp[i - 1][j] && (s[i - 1] === p[j - 2] || p[j - 2] === '.'));
            }
        }
    }
    return dp[m][n];
};

结果

执行用时 : 64 ms, 击败 95.81% 使用 JavaScript 的用户

内存消耗 : 51.29 MB, 击败 6.59% 使用 JavaScript 的用户

TypeScript

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function isMatch(s: string, p: string): boolean {
    const m: number = s.length;
    const n: number = p.length;
    const dp: boolean[][] = Array.from(Array(m + 1), () => Array(n + 1).fill(false));
    dp[0][0] = true;
    for (let j = 2; j <= n; ++j) {
        if (p[j - 1] === '*') {
            dp[0][j] = dp[0][j - 2];
        }
    }
    for (let i = 1; i <= m; ++i) {
        for (let j = 1; j <= n; ++j) {
            if (p[j - 1] === '.' || p[j - 1] === s[i - 1]) {
                dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
            } else if (p[j - 1] === '*') {
                dp[i][j] = dp[i][j - 2] || (dp[i - 1][j] && (s[i - 1] === p[j - 2] || p[j - 2] === '.'));
            }
        }
    }
    return dp[m][n];
}

结果

执行用时 : 72 ms, 击败 83.00% 使用 TypeScript 的用户

内存消耗 : 51.92 MB, 击败 5.00% 使用 TypeScript 的用户

PHP

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class Solution {
    /**
     * @param String $s
     * @param String $p
     * @return Boolean
     */
    function isMatch($s, $p) {
        $m = strlen($s);
        $n = strlen($p);
        $dp = array_fill(0, $m + 1, array_fill(0, $n + 1, false));
        $dp[0][0] = true;
        for ($j = 2; $j <= $n; ++$j) {
            if ($p[$j - 1] == '*') {
                $dp[0][$j] = $dp[0][$j - 2];
            }
        }
        for ($i = 1; $i <= $m; ++$i) {
            for ($j = 1; $j <= $n; ++$j) {
                if ($p[$j - 1] == '.' || $p[$j - 1] == $s[$i - 1]) {
                    $dp[$i][$j] = $dp[$i - 1][$j - 1];
                } else if ($p[$j - 1] == '*') {
                    $dp[$i][$j] = $dp[$i][$j - 2] || ($dp[$i - 1][$j] && ($s[$i - 1] == $p[$j - 2] || $p[$j - 2] == '.'));
                }
            }
        }
        return $dp[$m][$n];
    }
}

结果

执行用时 : 12 ms, 击败 100.00% 使用 PHP 的用户

内存消耗 : 19.39 MB, 击败 7.69% 使用 PHP 的用户

Swift

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class Solution {
    func isMatch(_ s: String, _ p: String) -> Bool {
        let m = s.count
        let n = p.count
        var dp = Array(repeating: Array(repeating: false, count: n + 1), count: m + 1)
        dp[0][0] = true
        let sArr = Array(s)
        let pArr = Array(p)
        for j in stride(from: 2, through: n, by: 1) {
            if pArr[j - 1] == "*" {
                dp[0][j] = dp[0][j - 2]
            }
        }
        for i in stride(from: 1, through: m, by: 1) {
            for j in stride(from: 1, through: n, by: 1) {
                if pArr[j - 1] == "." || pArr[j - 1] == sArr[i - 1] {
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
                } else if pArr[j - 1] == "*" {
                    dp[i][j] = dp[i][j - 2] || (dp[i - 1][j] && (sArr[i - 1] == pArr[j - 2] || pArr[j - 2] == "."))
                }
            }
        }
        return dp[m][n]
    }
}

结果

执行用时 : 0 ms, 击败 100.00% 使用 Swift 的用户

内存消耗 : 15.19 MB, 击败 7.14% 使用 Swift 的用户

Kotlin

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class Solution {
    fun isMatch(s: String, p: String): Boolean {
        val m = s.length
        val n = p.length
        val dp = Array(m + 1) { BooleanArray(n + 1) }
        dp[0][0] = true
        for (j in 2..n) {
            if (p[j - 1] == '*') {
                dp[0][j] = dp[0][j - 2]
            }
        }
        for (i in 1..m) {
            for (j in 1..n) {
                if (p[j - 1] == '.' || p[j - 1] == s[i - 1]) {
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
                } else if (p[j - 1] == '*') {
                    dp[i][j] = dp[i][j - 2] || (dp[i - 1][j] && (s[i - 1] == p[j - 2] || p[j - 2] == '.'))
                }
            }
        }
        return dp[m][n]
    }
}

结果

执行用时 : 164 ms, 击败 70.83% 使用 Kotlin 的用户

内存消耗 : 34.23 MB, 击败 70.83% 使用 Kotlin 的用户

Dart

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class Solution {
    bool isMatch(String s, String p) {
    int m = s.length;
    int n = p.length;
    List<List<bool>> dp = List.generate(m + 1, (_) => List.filled(n + 1, false));
    dp[0][0] = true;
    for (int j = 2; j <= n; ++j) {
        if (p[j - 1] == '*') {
        dp[0][j] = dp[0][j - 2];
        }
    }
    for (int i = 1; i <= m; ++i) {
        for (int j = 1; j <= n; ++j) {
        if (p[j - 1] == '.' || p[j - 1] == s[i - 1]) {
            dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
        } else if (p[j - 1] == '*') {
            dp[i][j] = dp[i][j - 2] || (dp[i - 1][j] && (s[i - 1] == p[j - 2] || p[j - 2] == '.'));
        }
        }
    }
    return dp[m][n];
    }
}

结果

执行用时 : 332 ms, 击败 50.00% 使用 Dart 的用户

内存消耗 : 147.81 MB, 击败 100.00% 使用 Dart 的用户

Go

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func isMatch(s string, p string) bool {
    m := len(s)
    n := len(p)
    dp := make([][]bool, m+1)
    for i := range dp {
        dp[i] = make([]bool, n+1)
    }
    dp[0][0] = true
    for j := 2; j <= n; j++ {
        if p[j-1] == '*' {
            dp[0][j] = dp[0][j-2]
        }
    }
    for i := 1; i <= m; i++ {
        for j := 1; j <= n; j++ {
            if p[j-1] == '.' || p[j-1] == s[i-1] {
                dp[i][j] = dp[i-1][j-1]
            } else if p[j-1] == '*' {
                dp[i][j] = dp[i][j-2] || (dp[i-1][j] && (s[i-1] == p[j-2] || p[j-2] == '.'))
            }
        }
    }
    return dp[m][n]
}

结果

执行用时 : 0 ms, 击败 100.00% 使用 Go 的用户

内存消耗 : 2.16 MB, 击败 46.23% 使用 Go 的用户

Ruby

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# @param {String} s
# @param {String} p
# @return {Boolean}
def is_match(s, p)
    m = s.length
    n = p.length
    dp = Array.new(m + 1) { Array.new(n + 1, false) }
    dp[0][0] = true
    (2..n).each do |j|
        dp[0][j] = dp[0][j - 2] if p[j - 1] == '*'
    end
    (1..m).each do |i|
        (1..n).each do |j|
            if p[j - 1] == '.' || p[j - 1] == s[i - 1]
                dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
            elsif p[j - 1] == '*'
                dp[i][j] = dp[i][j - 2] || (dp[i - 1][j] && (s[i - 1] == p[j - 2] || p[j - 2] == '.'))
            end
        end
    end
    dp[m][n]
end

结果

执行用时 : 80 ms, 击败 100.00% 使用 Ruby 的用户

内存消耗 : 206.64 MB, 击败 100.00% 使用 Ruby 的用户

Scala

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object Solution {
    def isMatch(s: String, p: String): Boolean = {
        val m = s.length
        val n = p.length
        val dp = Array.ofDim[Boolean](m + 1, n + 1)
        dp(0)(0) = true
        for (j <- 2 to n) {
            if (p(j - 1) == '*') {
                dp(0)(j) = dp(0)(j - 2)
            }
        }
        for (i <- 1 to m) {
            for (j <- 1 to n) {
                if (p(j - 1) == '.' || p(j - 1) == s(i - 1)) {
                    dp(i)(j) = dp(i - 1)(j - 1)
                } else if (p(j - 1) == '*') {
                    dp(i)(j) = dp(i)(j - 2) || (dp(i - 1)(j) && (s(i - 1) == p(j - 2) || p(j - 2) == '.'))
                }
            }
        }
        dp(m)(n)
    }
}

结果

执行用时 : 516 ms, 击败 -% 使用 Scala 的用户

内存消耗 : 54.05 MB, 击败 -% 使用 Scala 的用户

Rust

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impl Solution {
    pub fn is_match(s: String, p: String) -> bool {
        let s_chars: Vec<char> = s.chars().collect();
        let p_chars: Vec<char> = p.chars().collect();
        let m = s_chars.len();
        let n = p_chars.len();
        let mut dp = vec![vec![false; n + 1]; m + 1];
        dp[0][0] = true;
        for j in 2..=n {
            if p_chars[j - 1] == '*' {
                dp[0][j] = dp[0][j - 2];
            }
        }
        for i in 1..=m {
            for j in 1..=n {
                if p_chars[j - 1] == '.' || p_chars[j - 1] == s_chars[i - 1] {
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
                } else if p_chars[j - 1] == '*' {
                    dp[i][j] = dp[i][j - 2] || (dp[i - 1][j] && (s_chars[i - 1] == p_chars[j - 2] || p_chars[j - 2] == '.'));
                }
            }
        }
        dp[m][n]
    }
}

结果

执行用时 : 0 ms, 击败 100.00% 使用 Rust 的用户

内存消耗 : 2.30 MB, 击败 6.35% 使用 Rust 的用户

Racket

暂时未解决

1

结果

执行用时 : ms, 击败 % 使用 Racket 的用户

内存消耗 : MB, 击败 % 使用 Racket 的用户

Erlang

暂时未解决

1

结果

执行用时 : ms, 击败 % 使用 Erlang 的用户

内存消耗 : MB, 击败 % 使用 Erlang 的用户

Elixir

暂时未解决

1

结果

执行用时 : ms, 击败 % 使用 Elixir 的用户

内存消耗 : MB, 击败 % 使用 Elixir 的用户