LeetCode14. python实现：最长公共前缀问题☆

最新推荐文章于 2024-11-15 07:52:58 发布

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#算法 #LeetCode #python

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本文介绍了一种查找字符串数组中最长公共前缀的算法，包括暴力实现和更高效的二分查找实现，通过实例展示了不同方法的效率对比。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

问题

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: ["flower","flow","flight"]
输出: "fl"

示例 2:

输入: ["dog","racecar","car"]
输出: ""
解释: 输入不存在公共前缀。

说明:

所有输入只包含小写字母 a-z 。

解题思路

分析：

1）一种最简单的实现方法，即暴力实现：随便选择数组中的一个元素，操作简单期间，就以数组中的第一个元素来作为比较的基准；然后遍历比较该元素中的每个字符和剩余元素进行比较，一旦不符合公共前缀，立刻返回当前记录的最长公共前缀；否则遍历一遍，更新记录的最长公共前缀。

三点注意：

数组为空的情况：返回空值（""）即可
数组只有一个元素的情况：则这一个元素即为最长公共前缀
数组越界的情况：因为我们是随便选取的数组中的一个元素为基准（而非数组中最短的元素为基准）。因此，循环中的停止原则，除了字符不相等外，还有数组越界情况的处理。

补充：暴力实现的一种简单改进就是选取数组中元素最短的作为基准，具体实现改进很简单，就不具体补充了！

2）二分查找实现

基本原理同暴力实现，只是最初的比较对象，由基准元素的一个一个比较，变为基准元素的前一半进行比较，这里实现选取的基准元素改为数组中的最短元素。

注意：

左指针还是右指针移动的标记的设置，即实现中的flag变量
遍历结束，mid的值就是元素minElement中最长前缀的停止位置（不包含mid所在位置）

根据上述分析，详细实现参看程序即可。

python具体实现

1.暴力实现

class Solution(object):
    def longestCommonPrefix(self, strs):
        """
        :type strs: List[str]
        :rtype: str
        """
        
        # 特殊情况的处理
        if len(strs)<1:    # 空数组
            return ""
        if len(strs) ==1:  # 数组只有一个元素
            return strs[0]
        
        commonStr = ""     # 存储最长公共前缀
        for i in range(len(strs[0])):
            for j in range(1,len(strs)):
                if i>len(strs[j])-1 or strs[0][i] != strs[j][i]: #两种不符合前缀的停止条件
                    return commonStr
                
            commonStr = commonStr + strs[0][i]                   # 前缀的添加
        return commonStr

2.二分查找实现

class Solution(object):
    def longestCommonPrefix(self, strs):
        """
        :type strs: List[str]
        :rtype: str
        """
        # 特殊情况的处理
        if len(strs)<1:            # 空数组
            return ""
        if len(strs) ==1:          # 数组只有一个元素
            return strs[0]
        
        minElement = strs[0]
        for i in range(len(strs)): # 遍历获取数组中的最短元素
            if len(strs[i])<len(minElement):
                minElement = strs[i]
        
        # 二分查找实现部分
        left = 0
        right =len(minElement)
        mid = (left+right)//2
        while left<right:
            flag = True            # 左指针还是右指针移动 默认左指针
            for j in range(len(strs)):
                if  minElement[:mid+1] != strs[j][:mid+1]: 不符合前缀的停止条件
                    right = mid
                    flag = False
                    break
            if flag :
                left = mid+1
            mid = (left+right)//2   
            
        return minElement[:mid]   #遍历结束，mid位置就是截取的停止下一位置