使用链表的最长公共前缀

简介

本篇文章介绍了使用链表来解决最长公共前缀问题的思路和具体实现方案。最长公共前缀问题是指在一组字符串中，找出一个最长的前缀子串，使得所有字符串都以这个前缀子串作为开头。这个问题是字符串匹配中常见的问题，常常被用于搜索引擎中。

使用链表来解决最长公共前缀问题，主要是利用链表的前缀匹配和字符串匹配的思路。具体实现时，可以先将所有字符串构造成链表，然后按位比较链表节点的值，找出最长公共前缀。

思路

使用链表来解决最长公共前缀问题，可以分为以下步骤：

1. 构造链表 将所有字符串都构造成链表，实现方法如下：

class ListNode:
    def __init__(self, val=0, next=None):
        self.val = val
        self.next = next

def constructLinkedList(string:str) -> ListNode:
    head = ListNode()
    cur = head
    for c in string:
        cur.next = ListNode(c)
        cur = cur.next
    return head.next

2. 查找最长公共前缀

具体实现方法如下：

def longestCommonPrefix(strs: List[str]) -> str:
    if not strs:
        return ""
    if len(strs) == 1:
        return strs[0]
    strs = [constructLinkedList(s) for s in strs]
    prefix = ""
    cur = strs[0]
    while cur:
        val = cur.val
        for i in range(1, len(strs)):
            if not strs[i]:
                return ""
            if not strs[i].next or strs[i].next.val != val:
                return prefix
            strs[i] = strs[i].next
        prefix += val
        cur = cur.next
    return prefix

性能分析

时间复杂度：假设有n个字符串，每个字符串平均长度为m。构造链表的时间复杂度为O(nm)，查找最长公共前缀的时间复杂度为O(nm)，因此总时间复杂度为O(n*m)。

空间复杂度：空间复杂度主要花费在了构造链表的过程中，因此空间复杂度为O(n*m)。

结论

使用链表的最长公共前缀解决方案，可以通过链表节点的值进行前缀匹配，实现简单易懂、代码量较少。但是，如果字符串中最后一个字符是公共前缀的情况下，可能需要将所有字符串都遍历到最后一个节点才会结束，因此时间复杂度有所提高。