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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:54:59.763000             🧑  作者: Mango

数组中的字符串,不是任何其他字符串的前缀

在编写程序时,我们经常需要操作字符串。在某些情况下,我们需要从一组字符串中筛选出那些不是任何其他字符串的前缀的字符串。这在字符串匹配、文本处理等场景中是非常常见的需求。本文将介绍如何实现这样一个功能。

方法一:暴力匹配

假设给定一个字符串数组 strs,我们可以遍历每个字符串,然后分别与其他所有字符串进行比较,看其是否是其他字符串的前缀。

def is_prefix(str1, str2):
    if len(str1) > len(str2):
        return False
    return str1 == str2[:len(str1)]
    
def find_non_prefix(strs):
    n = len(strs)
    res = []
    for i in range(n):
        flag = True
        for j in range(n):
            if i != j and is_prefix(strs[i], strs[j]):
                flag = False
                break
        if flag:
            res.append(strs[i])
    return res

这个方法的时间复杂度为 $O(n^2m)$,其中 $n$ 是字符串数组的长度,$m$ 是字符串的最大长度。所以这个方法在数据规模较小的情况下是可行的,但是在数据规模较大时复杂度太高,不适合使用。

方法二:Trie 树

Trie 树是一种特殊的树形数据结构,它可以用于快速查找字符串。

我们可以将给定的字符串数组构建成一个 Trie 树,并标记每个节点上的单词出现次数。然后从根节点开始递归遍历整个 Trie 树,只选择那些单词出现次数为 1 的节点作为非前缀字符串。

class TrieNode:
    def __init__(self):
        self.children = [None] * 26
        self.is_end = False
        self.count = 0
        
class Trie:
    def __init__(self):
        self.root = TrieNode()
        
    def insert(self, word):
        node = self.root
        for c in word:
            i = ord(c) - ord('a')
            if not node.children[i]:
                node.children[i] = TrieNode()
            node = node.children[i]
            node.count += 1
        node.is_end = True
        
    def search(self, word):
        node = self.root
        for c in word:
            i = ord(c) - ord('a')
            if not node.children[i]:
                return False
            node = node.children[i]
        return node.is_end
    
    def get_non_prefix(self, word, count=0):
        if len(word) == 0:
            if count == 1:
                return [""]
            else:
                return []
        node = self.root
        res = []
        for i, c in enumerate(word):
            j = ord(c) - ord('a')
            if not node.children[j]:
                break
            node = node.children[j]
            if node.count == 1:
                res.extend([word[:i+1] + x for x in self.get_non_prefix(word[i+1:], count+1)])
                break
        else:
            if node.is_end and count == 0:
                res.append(word)
        return res
    
def find_non_prefix(strs):
    trie = Trie()
    for s in strs:
        trie.insert(s)
    res = []
    for s in strs:
        res.extend(trie.get_non_prefix(s))
    return res

这个方法的时间复杂度为 $O(nm)$,其中 $n$ 是字符串数组的长度,$m$ 是字符串的最大长度。Trie 树是一种非常高效的数据结构,所以这个方法适用于数据规模较大的场合。

总结

在本文中,我们介绍了两种方法来查找数组中的字符串,不是任何其他字符串的前缀。暴力匹配是一种简单易懂的方法,但是时间复杂度较高;而 Trie 树是一种高效的数据结构,可以在较短的时间内完成字符串匹配。不同的场合下选择不同的方法,将可以更好地满足我们的需求。