一、問題
編寫一個函數(shù)來查找字符串?dāng)?shù)組中的最長公共前綴。如果不存在公共前綴，返回空字符串。
示例 1：
輸入：["flower","flow","flight"]
輸出："fl"
示例 2：
輸入：["dog","racecar","car"]
輸出：""
解釋：輸入不存在公共前綴。
說明：所有輸入只包含小寫字母 a-z。
二、解答
測試主類：
public static void main(String[] args) {
String strs[] = {"flower","flow","flight"};
Test test = new Test();
System.out.println(test.longestCommonPrefix(strs));
}
1??橫向掃描
如果在尚未遍歷完所有的字符串時，最長公共前綴已經(jīng)是空串，則最長公共前綴一定是空串，因此不需要繼續(xù)遍歷剩下的字符串，直接返回空串即可。
class Solution {
public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
if (strs == null || strs.length == 0) {
return "";
}
String prefix = strs[0];
int count = strs.length;
for (int i = 1; i < count; i++) {
prefix = longestCommonPrefix(prefix, strs[i]);
if (prefix.length() == 0) {
break;
}
}
return prefix;
}
public String longestCommonPrefix(String str1, String str2) {
int length = Math.min(str1.length(), str2.length());
int index = 0;
while (index < length && str1.charAt(index) == str2.charAt(index)) {
index++;
}
return str1.substring(0, index);
}
}
①時間復(fù)雜度：O(mn)，其中 m 是字符串?dāng)?shù)組中的字符串的平均長度，n 是字符串的數(shù)量。最壞情況下，字符串?dāng)?shù)組中的每個字符串的每個字符都會被比較一次。
②空間復(fù)雜度：O(1)。使用的額外空間復(fù)雜度為常數(shù)。
2??縱向掃描
方法一是橫向掃描，依次遍歷每個字符串，更新最長公共前綴。另一種方法是縱向掃描?？v向掃描時，從前往后遍歷所有字符串的每一列，比較相同列上的字符是否相同，如果相同則繼續(xù)對下一列進行比較，如果不相同則當(dāng)前列不再屬于公共前綴，當(dāng)前列之前的部分為最長公共前綴。
第一層循環(huán) i：選取第一個字符串為標(biāo)兵字符串，依次對每個字符進行遍歷。
第二層循環(huán) j：遍歷數(shù)組剩余的字符串，看它在 i 上的字符是不是等于標(biāo)兵字符，只要不相同那就說明公共前綴不存在，不然的話那么第一個單詞本身就是最長的公共前綴。
class Solution {
public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
if (strs == null || strs.length == 0) {
return "";
}
int length = strs[0].length();
int count = strs.length;
// 選取第一個字符串為標(biāo)兵字符串，進行遍歷
for (int i = 0; i < length; i++) {
// 獲取當(dāng)前標(biāo)兵字符
char c = strs[0].charAt(i);
// 遍歷其他的字符串
for (int j = 1; j < count; j++) {
//當(dāng)前字符串的長度與i相等 或 當(dāng)前字符串的第 i 的這個字符串不等于標(biāo)兵字符，則不存在公共前綴
if (i == strs[j].length() || strs[j].charAt(i) != c) {
return strs[0].substring(0, i);
}
}
}
//第一個單詞本身就是最長的
return strs[0];
}
}
①時間復(fù)雜度：O(mn)，其中 m 是字符串?dāng)?shù)組中的字符串的平均長度，n 是字符串的數(shù)量。最壞情況下，字符串?dāng)?shù)組中的每個字符串的每個字符都會被比較一次。
②空間復(fù)雜度：O(1)。使用的額外空間復(fù)雜度為常數(shù)。
3??分治
class Solution {
public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
if (strs == null || strs.length == 0) {
return "";
} else {
return longestCommonPrefix(strs, 0, strs.length - 1);
}
}
public String longestCommonPrefix(String[] strs, int start, int end) {
if (start == end) {
return strs[start];
} else {
int mid = (end - start) / 2 + start;
String lcpLeft = longestCommonPrefix(strs, start, mid);
String lcpRight = longestCommonPrefix(strs, mid + 1, end);
return commonPrefix(lcpLeft, lcpRight);
}
}
public String commonPrefix(String lcpLeft, String lcpRight) {
int minLength = Math.min(lcpLeft.length(), lcpRight.length());
for (int i = 0; i < minLength; i++) {
if (lcpLeft.charAt(i) != lcpRight.charAt(i)) {
return lcpLeft.substring(0, i);
}
}
return lcpLeft.substring(0, minLength);
}
}
4??二分查找
class Solution {
public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
if (strs == null || strs.length == 0) {
return "";
}
int minLength = Integer.MAX_VALUE;
for (String str : strs) {
minLength = Math.min(minLength, str.length());
}
int low = 0, high = minLength;
while (low < high) {
int mid = (high - low + 1) / 2 + low;
if (isCommonPrefix(strs, mid)) {
low = mid;
} else {
high = mid - 1;
}
}
return strs[0].substring(0, low);
}
public boolean isCommonPrefix(String[] strs, int length) {
String str0 = strs[0].substring(0, length);
int count = strs.length;
for (int i = 1; i < count; i++) {
String str = strs[i];
for (int j = 0; j < length; j++) {
if (str0.charAt(j) != str.charAt(j)) {
return false;
}
}
}
return true;
}
}
5??遍歷字母
- 標(biāo)記第一個單詞和第一個字母位置
- while 獲取字母，如果是第一個單詞就保存下字母 否則對比是否與第一次記錄的字母相同
- 是否最后一個單詞，是則單詞重新從0開始，并檢查第二個字符
- 最后輸出公共前綴字符
class Solution {
public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
String res = "";
// 標(biāo)記第一個單詞 和 第一個字母位置
int length = strs.length, word = 0, letter = 0;
if( length == 0 || strs[word].length() == 0 ) return res;
char contrast = strs[0].charAt(0);
while( word < length && letter < strs[word].length() ) {
// 獲取字母，如果是第一個單詞就保存下 否則對比是否與第一個單詞字母相同
char tmp = strs[word].charAt(letter);
if( word == 0 ){
contrast = tmp;
}else{
// 與第一個單詞不相同 break。
if( contrast != tmp ) break;
}
// 是否最后一個單詞，繼續(xù)
if( word < length - 1 ){
System.out.println(word);
word++;
continue;
}
// 單詞重新從0開始，并檢查第二個字符
res += tmp;
letter++;
word = 0;
}
return res;
}
}
6??Character scanning
class Solution {
public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
if (strs == null || strs.length == 0) return "";
for (int i = 0; i < strs[0].length(); i++) {
char ch = strs[0].charAt(i);
for (String str : strs) {
if (i >= str.length() || ch != str.charAt(i)) {
strs[0] = strs[0].substring(0, i);
}
}
}
return strs[0];
}
}
7??暴力解法
取字符串組 strs 中最小字符串 str，以防字符串超出。從最長遞減到最短截取 str，遍歷 strs 判斷是否最長公共前綴。if(true)則直接返回最長公共前綴。
class Solution {
public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
int len = strs.length;
if(len==0){
return "";
}
String str = strs[0];
for(String s:strs){
str = s.length()<str.length()?s:str;
}
int str_len = str.length();
for(int i=str_len;i>0;i--){
for(int k=0;k<len;k++){
if(!(strs[k].substring(0,i).equals(str.substring(0,i)))){
break;
}else if(k==len-1){
return str.substring(0,i);
}
}
}
return "";
}
}
