Leecode刷题之路第14天之最长公共前缀

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14-最长公共前缀-题目描述

个人解法

思路:

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代码示例:(Java)

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复杂度分析

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官方解法

14-最长公共前缀-官方题解

方法1:横向扫描

思路:

14-最长公共前缀-横向扫描-思路1
14-最长公共前缀-横向扫描-思路2
14-最长公共前缀-横向扫描-思路3

代码示例:(Java)

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);
    }

复杂度分析

  • 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。

方法2:纵向扫描

思路:

方法一是横向扫描,依次遍历每个字符串,更新最长公共前缀。

另一种方法是纵向扫描。纵向扫描时,从前往后遍历所有字符串的每一列,比较相同列上的字符是否相同,如果相同则继续对下一列进行比较,如果不相同则当前列不再属于公共前缀,当前列之前的部分为最长公共前缀。

14-最长公共前缀-纵向扫描-思路

代码示例:(Java)

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];
    }

复杂度分析

  • 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。

方法3:分治

思路:

14-最长公共前缀-分治-思路1
14-最长公共前缀-分治-思路2

代码示例:(Java)

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);
    }

复杂度分析

14-最长公共前缀-分治-复杂度分析

方法4:二分查找

思路:

14-最长公共前缀-二分查找-思路1
14-最长公共前缀-二分查找-思路2

代码示例:(Java)

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;
    }

复杂度分析

14-最长公共前缀-二分查找-复杂度分析

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14-最长公共前缀-源码

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