从零学算法14 - 技术栈

14. 最长公共前缀

编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。

如果不存在公共前缀，返回空字符串 ""。

示例 1：

输入：strs = $"flower","flow","flight"$

输出："fl"

示例 2：

输入：strs = $"dog","racecar","car"$

输出：""

解释：输入不存在公共前缀。

提示：

1 <= strs.length <= 200

0 <= strs $i$ .length <= 200

strs $i$ 仅由小写英文字母组成

最容易想到的思路就是先默认第一个字符串为结果 res，然后遍历剩下的字符串，不断根据 res 以及 str 的比较得到新的 res，这样就相当于比较了所有字符串，最终 res 就是公共前缀

java 复制代码

  public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
      if(strs.length == 0)return "";
      String res = strs[0];
      for(int i = 1; i < strs.length; i++){
          res = getPre(res, strs[i]);
          if("".equals(res))break;
      }
      return res;
  }
  public String getPre(String s1, String s2){
      int min = Math.min(s1.length(), s2.length());
      int i = 0;
      while(i < min && s1.charAt(i) == s2.charAt(i)){
          i++;
      }
      return s1.substring(0, i);
  }

既然有横向的，那么纵向的也比较容易想到，取任意一个字符串为例，从第一位开始，比较所有字符串某一位是否等于该字符的这一位，需要注意的是不仅当遇到不同字符时需要返回，当某个字符串已经被比较完也应该返回

java 复制代码

  public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
      if(strs.length == 0)return "";
      for(int i = 0; i < strs[0].length(); i++){
          char c = strs[0].charAt(i);
          for(int j = 1; j < strs.length; j++){
              if(i == strs[j].length() || strs[j].charAt(i) != c){
                  return strs[0].substring(0, i);
              }
          }
      }
      // 理论上来说返回什么都可以，因为上面的情况已经包含了比较完的情况
      // 但是 strs 只有一个字符串时就不会进入比较
      // 所以需要返回 strs[0]
      return strs[0];
  }

分治：由于不管怎么样最终每个字符都会被比较，比如第一种解法就是不断更新两个字符串比较后的结果，那么其实分治也可以，不过同时比较两组字符串而已

java 复制代码

  public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
      if(strs.length == 0)return "";
      return longestCommonPrefix(strs, 0, strs.length - 1);
  }
  // 分治
  public String longestCommonPrefix(String[] strs, int start, int end) {
      if(start == end)return strs[start];
      int mid = start + (end - start) / 2;
      String left = longestCommonPrefix(strs, start, mid);
      String right = longestCommonPrefix(strs, mid + 1, end);
      return commonPrefix(left, right);
  }
  // 获取两个字符串的公共前缀
  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);
  }

二分法：由于最终公共前缀的长度不会大于最短字符串长度 min ，那么可以在解法 2 的基础上，使用二分法，从 left = 0 ，right = min 开始，得到最终公共前缀的长度

java 复制代码

  public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
      if(strs.length == 0)return "";
      int min = Integer.MAX_VALUE;
      for (String str : strs) {
          min = Math.min(min, str.length());
      }
      int left = 0, right = min;
      while(left < right){
          int mid = left + (right - left + 1) / 2;
          if(isCommonPrefix(strs, mid))left = mid;
          else right = mid - 1;
      }
      return strs[0].substring(0, left);
  }
  // 判断 length 是否为公共前缀
  public boolean isCommonPrefix(String[] strs, int length) {    
      for (int i = 0; i < length; i++) {
          char c = strs[0].charAt(i);
          for(int j = 1; j < strs.length; j++){
              if(strs[j].charAt(i) != c)return false;
          }
      }
      return true;
  }