剑指Offer面试题53：正则表达式匹配 Java实现

题目：正则表达式匹配

    请实现一个函数用来匹配包含‘.’和‘*’的正则表达式。模式中的字符’.’表示任意一个字符，而‘*’表示它前面的字符可以出现任意次（含0次）。本题中，匹配是指字符串的所有字符匹配整个模式。例如，字符串“aaa”与模式“a.a”和“ab*ac*a”匹配，但与“aa.a”及“ab*a”均不匹配。

算法分析：

以下算法代码转自博客：http://blog.youkuaiyun.com/derrantcm/article/details/46825653

　每次从字符串里拿出一个字符和模式中的字符去匹配。先来分析如何匹配一个字符。如果模式中的字符ch是‘.’，那么它可以匹配字符串中的任意字符。如果模式中的字符ch不是’.’而且字符串中的字符也是ch，那么他们相互匹配。当字符串中的字符和模式中的字符相匹配时，接着匹配后面的字符。

　　相对而言当模式中的第二个字符不是‘*’时问题要简单很多。如果字符串中的第一个字符和模式中的第一个字符相匹配，那么在字符串和模式上都向后移动一个字符，然后匹配剩余的字符串和模式。如果字符串中的第一个字符和模式中的第一个字符不相匹配，则直接返回false。

　　当模式中的第二个字符是‘*’时问题要复杂一些，因为可能有多种不同的匹配方式。一个选择是在模式上向后移动两个字符。这相当于‘*’和它面前的字符被忽略掉了，因为‘*’可以匹配字符串中0个字符。如果模式中的第一个字符和字符串中的第一个字符相匹配时，则在字符串向后移动一个字符，而在模式上有两个选择：我们可以在模式上向后移动两个字符，也可以保持模式不变。

算法实现：

/**************************************************************      
* Copyright (c) 2016, 
* All rights reserved.                   
* 版 本 号：v1.0                   
* 题目描述：正则表达式匹配
 *		       请实现一个函数用来匹配包含‘.’和‘*’的正则表达式。模式中的字符’.’表示任意一个字符，
 *			而‘*’表示它前面的字符可以出现任意次（含0次）。本题中，匹配是指字符串的所有字符匹配整个模式。
 *			例如，字符串“aaa”与模式“a.a”和“ab*ac*a”匹配，但与“aa.a”及“ab*a”均不匹配。
* 输入描述： 请输入第一个字符串：
*			aaa
*			请输入第二个字符串：
*			ab*a*a
* 程序输出：匹配的结果为：true
* 问题分析： 1.string.chatAt(i)表示将字符串中第i个符号转化为字符
* 算法描述：每次从字符串里拿出一个字符和模式中的字符去匹配。先来分析如何匹配一个字符。如果模式中的字符ch是‘.’，
* 			那么它可以匹配字符串中的任意字符。如果模式中的字符ch不是’.’而且字符串中的字符也是ch，那么他们相互匹配。
* 			当字符串中的字符和模式中的字符相匹配时，接着匹配后面的字符。
*			相对而言当模式中的第二个字符不是‘*’时问题要简单很多。如果字符串中的第一个字符和模式中的第一个字符相匹配，
*			那么在字符串和模式上都向后移动一个字符，然后匹配剩余的字符串和模式。如果字符串中的第一个字符和
*			模式中的第一个字符不相匹配，则直接返回false。
*		　　当模式中的第二个字符是‘*’时问题要复杂一些，因为可能有多种不同的匹配方式。一个选择是在模式上向后移动两个字符。
*			这相当于‘*’和它面前的字符被忽略掉了，因为‘*’可以匹配字符串中0个字符。如果模式中的第一个字符和字符串中的第一个字符相匹配时，
*			则在字符串向后移动一个字符，而在模式上有两个选择：我们可以在模式上向后移动两个字符，也可以保持模式不变。
* 完成日期：2016-10-11
***************************************************************/
package org.marsguo.offerproject53;

import java.util.Scanner;

class SolutionMethod1{
	/**
     * @param input  输入串
     * @param pattern   模式串
     * @return
     */
	public boolean matchFucntion(String input,String pattern){
		if(input == null || pattern == null)
			return false;
		
		return matchCore(input,0,pattern,0);
	}
	
	public boolean matchCore(String input,int i, String pattern, int p){
		
		//两个字符串都到达了结尾，说明匹配成功，返回true
		if(i >= input.length()&& p >= pattern.length()){
			return true;
		}
		
		//模式串达到了结尾，说明匹配失败，返回false
		if(i != input.length() && p >= pattern.length()){
			return false;
		}
		
		//模式串未结束，匹配串有可能结束有可能未结束
		//p的下一个字符为*
		if(p + 1 < pattern.length()&& pattern.charAt(p + 1) == '*'){
			
			//匹配串已经结束
			if(i >= input.length()){
				return matchCore(input,i,pattern,p +2);
			}
			else{				//匹配串还没有结束
				if(pattern.charAt(p) == input.charAt(i) || pattern.charAt(p) == '.'){
					return
							matchCore(input,i +1,pattern,p +2)			//pattern所指下一个字符为'*'时
							|| matchCore(input,i + 1,pattern,p)			//pattern所指下一个字符为‘.’时
							|| matchCore(input,i,pattern, p+2);
				}else{
					return matchCore(input,i,pattern,p+2);
				}
			}
		}
		
		if(i >= input.length()){
			return false;
		}else{			//字符相同或匹配串带.的情况
			if(input.charAt(i) == pattern.charAt(p) || pattern.charAt(p) == '.'){
				return matchCore(input,i +1,pattern,p +1);
			}
		}
		
		return false;
	}
}

public class Match {
	public static void main(String[] args){
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);						//扫描键盘输入
		System.out.println(" 请输入第一个字符串：");
		String str1 = scanner.nextLine();			
		System.out.println(" 请输入第二个字符串：");
		String str2 = scanner.nextLine();
		
		SolutionMethod1 solution1 = new SolutionMethod1();
		scanner.close();
		
		System.out.print("匹配的结果为：");
		System.out.println(solution1.matchFucntion(str1, str2));
	}
}

程序运行结果：