力扣14题-最长公共前缀[简单]-编程知识

题目描述

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

解法

我的解法

第一步先找出最短字符串的长度，如果存在多个长度相等的最短字符串，则找出他们之间的最长相同前缀m

最长公共前缀一定是小于等于第一步得到的这个m的

接下来，只需要对各个字符串的字符从第0位开始依次对比即可，只要出现不等的，就查找结束

时间复杂度 O(mn) 其中n是字符串数量，m是字符串平均长度

空间复杂度O(1) 使用的额外空间复杂度为常数

public String longestCommonPrefix(String[] strs) {int minLength = strs[0].length();String minLengthStr = strs[0];// 第一步，查询到长度最短的字符串的长度，如果存在多个则比对其最长相同前缀的长度作为最短字符串长度for (int i = 1; i < strs.length; i++) {int prefixLength = 0;if (strs[i].length() < minLength) {minLength = strs[i].length();} else if (strs[i].length() == minLength) {// 若两个字符串长度相同，则查找这两个字符串的最长公共前缀长度for (int j = 0; j < minLength; j++) {if (minLengthStr.charAt(j) == strs[i].charAt(j)) {prefixLength++;} else {break;}}minLength = prefixLength;}}// 所有字符串，从第0位开始依次对比该位置的字符是否相同。一旦出现不同 即查找结束int index = 0;while (index < minLength) {boolean isEnd = false;for (int i = 0; i < strs.length - 1; i++) {if (strs[i].charAt(index) == strs[i + 1].charAt(index)) {continue;} else {isEnd = true;break;}}if (isEnd) {break;} else {index++;}}// 查找到的最长公共前缀String prefixStr = (index == 0) ? "" : strs[0].substring(0, index);return prefixStr;
}

官方解法

作者：力扣官方题解

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来源：力扣（LeetCode）

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解法一和解法二类似。一个是挨个字符串进行比较，另一个是所有字符串的字符从前向后依次比较

解法三分治是我没有想到的

解法四二分查找想到了，但是感觉每次二分查找时还需要多出 logN的时间消耗便没有选择该解法

解法一（横向扫描）

与每个字符串依次比较相同的前缀，比较一遍后或比较到完全不同时即结束

时间复杂度：O(mn)，其中 m 是字符串数组中的字符串的平均长度，n 是字符串的数量。最坏情况下，字符串数组中的每个字符串的每个字符都会被比较一次。

空间复杂度：O(1)。使用的额外空间复杂度为常数。

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);
}

解法二（纵向扫描）

时间复杂度：O(mn)，其中 m 是字符串数组中的字符串的平均长度，n 是字符串的数量。最坏情况下，字符串数组中的每个字符串的每个字符都会被比较一次。

空间复杂度：O(1)。使用的额外空间复杂度为常数。

public String longestCommonPrefix(String[] strs) {if (strs == null || strs.length == 0) {return "";}int length = strs[0].length();int count = strs.length;for (int i = 0; i < length; i++) {char c = strs[0].charAt(i);for (int j = 1; j < count; j++) {if (i == strs[j].length() || strs[j].charAt(i) != c) {return strs[0].substring(0, i);}}}return strs[0];
}

解法三（分治）

时间复杂度：O(mn)，其中 m 是字符串数组中的字符串的平均长度，n 是字符串的数量

时间复杂度的递推式是 T(n)=2*T(n/2)+O(m)，通过计算可得 T(n)=O(mn)

空间复杂度：O(mlog⁡n)，其中 m 是字符串数组中的字符串的平均长度，n 是字符串的数量

空间复杂度主要取决于递归调用的层数，层数最大为 log⁡n，每层需要 m 的空间存储返回结果

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);
}

解法四（二分查找）

时间复杂度：O(mnlog⁡m)，其中 m 是字符串数组中的字符串的最小长度，n 是字符串的数量。

二分查找的迭代执行次数是 O(log⁡m)，每次迭代最多需要比较 mn 个字符，因此总时间复杂度是 O(mnlog⁡m)

空间复杂度：O(1)。使用的额外空间复杂度为常数

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;
}