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经典字符串与数组题目

news 2025/9/25 20:19:07

一、718. 最长重复子数组

二、712. 两个字符串的最小ASCII删除和

三、97. 交错字符串

四、10. 正则表达式匹配

五、7. 整数反转

六、8. 字符串转换整数 (atoi)

七、44. 通配符匹配

八、115. 不同的子序列

总结

在 LeetCode 的算法世界里，字符串和数组类题目是基础且高频的考点，从简单到困难层层递进，考验着我们的逻辑思维与代码功底。今天我们就来逐一拆解上图中的几道经典题目，从解题思路到 C++ 代码实现，带你吃透这些考点。

一、718. 最长重复子数组

解题思路

这道题可以用动态规划来解决。定义 dp[i][j] 表示以 nums1[i-1] 和 nums2[j-1] 结尾的最长重复子数组的长度。

- 若 nums1[i-1] == nums2[j-1] ，则 dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1 ；
- 否则 dp[i][j] = 0 。
最终遍历 dp 数组找到最大值即可。

C++ 代码实现

class Solution {
public:int findLength(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {int m = nums1.size(), n = nums2.size();vector<vector<int>> dp(m + 1, vector<int>(n + 1, 0));int maxLen = 0;for (int i = 1; i <= m; ++i) {for (int j = 1; j <= n; ++j) {if (nums1[i - 1] == nums2[j - 1]) {dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;maxLen = max(maxLen, dp[i][j]);} else {dp[i][j] = 0;}}}return maxLen;}
};

二、712. 两个字符串的最小ASCII删除和

解题思路

同样采用动态规划。定义 dp[i][j] 表示使 s1[0..i-1] 和 s2[0..j-1] 相等所需删除字符的最小 ASCII 和。

- 若 s1[i-1] == s2[j-1] ，则 dp[i][j] = dp[i-1][j-1] ；
- 否则 dp[i][j] = min(dp[i-1][j] + s1[i-1], dp[i][j-1] + s2],-1]) 。

C++ 代码实现

class Solution {
public:int minimumDeleteSum(string s1, string s2) {int m = s1.size(), n = s2.size();vector<vector<int>> dp(m + 1, vector<int>(n + 1, 0));for (int i = 1; i <= m; ++i) {dp[i][0] = dp[i - 1][0] + s1[i - 1];}for (int j = 1; j <= n; ++j) {dp[0][j] = dp[0][j - 1] + s2[j - 1];}for (int i = 1; i <= m; ++i) {for (int j = 1; j <= n; ++j) {if (s1[i - 1] == s2[j - 1]) {dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];} else {dp[i][j] = min(dp[i - 1][j] + s1[i - 1], dp[i][j - 1] + s2], - 1]);}}}return dp[m][n];}
};

三、97. 交错字符串

解题思路

动态规划求解。定义 dp[i][j] 表示 s1 的前 i 个字符和 s2 的前 j 个字符能否交错组成 s3 的前 i+j 个字符。

- 若 s1[i-1] == s3[i+j-1] ，则 dp[i][j] = dp[i][j] || dp[i-1][j] ；
- 若 s2[j-1] == s3[i+j-1] ，则 dp[i][j] = dp[i][j] || dp[i][j-1] 。

C++ 代码实现

class Solution {
public:bool isInterleave(string s1, string s2, string s3) {int m = s1.size(), n = s2.size();if (m + n != s3.size()) return false;vector<vector<bool>> dp(m + 1, vector<bool>(n + 1, false));dp[0][0] = true;for (int i = 1; i <= m; ++i) {dp[i][0] = dp[i - 1][0] && (s1[i - 1] == s3[i - 1]);}for (int j = 1; j <= n; ++j) {dp[0][j] = dp[0][j - 1] && (s2[j - 1] == s3[j - 1]);}for (int i = 1; i <= m; ++i) {for (int j = 1; j <= n; ++j) {dp[i][j] = (dp[i - 1][j] && s1[i - 1] == s3[i + j - 1]) || (dp[i][j - 1] && s2[j - 1] == s3[i + j - 1]);}}return dp[m][n];}
};

四、10. 正则表达式匹配

解题思路

这道题是动态规划的经典难题。定义 dp[i][j]  表示 s  的前 i  个字符和 p  的前 j  个字符是否匹配。

- 若 p[j-1] != '*' ：若 s[i-1]  和 p[j-1]  匹配（相等或 p[j-1] == '.' ），则 dp[i][j] = dp[i-1][j-1] ；
- 若 p[j-1] == '*' ：
- 不使用 '*'  前面的字符： dp[i][j] = dp[i][j-2] ；
- 使用 '*'  前面的字符（需 s[i-1]  和 p[j-2]  匹配）： dp[i][j] = dp[i-1][j] 。

C++ 代码实现

class Solution {
public:bool isMatch(string s, string p) {int m = s.size(), n = p.size();vector<vector<bool>> dp(m + 1, vector<bool>(n + 1, false));dp[0][0] = true;for (int j = 2; j <= n; ++j) {dp[0][j] = dp[0][j - 2] && (p[j - 1] == '*');}for (int i = 1; i <= m; ++i) {for (int j = 1; j <= n; ++j) {if (p[j - 1] != '*') {if (s[i - 1] == p[j - 1] || p[j - 1] == '.') {dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];}} else {dp[i][j] = dp[i][j - 2];if (s[i - 1] == p[j - 2] || p[j - 2] == '.') {dp[i][j] = dp[i][j] || dp[i - 1][j];}}}}return dp[m][n];}
};

五、7. 整数反转

解题思路

反转整数时需要注意溢出问题。我们可以通过逐位取出原数的最后一位，然后拼接到结果的末尾，同时在每一步判断是否溢出。

C++ 代码实现

class Solution {
public:int reverse(int x) {long long res = 0;while (x != 0) {int digit = x % 10;x /= 10;res = res * 10 + digit;if (res > INT_MAX || res < INT_MIN) {return 0;}}return (int)res;}
};

六、8. 字符串转换整数 (atoi)

解题思路

需要处理空格、符号、数字、非数字字符以及溢出情况。步骤如下：

1. 跳过前导空格；
2. 处理符号；
3. 逐个字符转换为数字，同时判断溢出。

C++ 代码实现

class Solution {
public:int myAtoi(string s) {int n = s.size();int i = 0;while (i < n && s[i] == ' ') {i++;}int sign = 1;if (i < n && (s[i] == '+' || s[i] == '-')) {sign = (s[i] == '-') ? -1 : 1;i++;}long long res = 0;while (i < n && isdigit(s[i])) {res = res * 10 + (s[i] - '0');if (res * sign > INT_MAX) {return INT_MAX;}if (res * sign < INT_MIN) {return INT_MIN;}i++;}return res * sign;}
};

七、44. 通配符匹配

解题思路

使用动态规划。定义 dp[i][j]  表示 s  的前 i  个字符和 p  的前 j  个字符是否匹配。

- 若 p[j-1] == '*' ： dp[i][j] = dp[i-1][j] || dp[i][j-1] （ '*'  匹配多个字符或空字符）；
- 否则，若 s[i-1] == p[j-1]  或 p[j-1] == '?' ，则 dp[i][j] = dp[i-1][j-1] 。

C++ 代码实现

class Solution {
public:bool isMatch(string s, string p) {int m = s.size(), n = p.size();vector<vector<bool>> dp(m + 1, vector<bool>(n + 1, false));dp[0][0] = true;for (int j = 1; j <= n; ++j) {if (p[j - 1] == '*') {dp[0][j] = dp[0][j - 1];}}for (int i = 1; i <= m; ++i) {for (int j = 1; j <= n; ++j) {if (p[j - 1] == '*') {dp[i][j] = dp[i - 1][j] || dp[i][j - 1];} else if (s[i - 1] == p[j - 1] || p[j - 1] == '?') {dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];}}}return dp[m][n];}
};

八、115. 不同的子序列

解题思路

动态规划求解。定义 dp[i][j] 表示 s 的前 i 个字符中包含 t 的前 j 个字符作为子序列的个数。

- 若 s[i-1] == t[j-1] ，则 dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + dp[i-1][j] ；
- 否则 dp[i][j] = dp[i-1][j] 。

C++ 代码实现

class Solution {
public:int numDistinct(string s, string t) {int m = s.size(), n = t.size();vector<vector<long long>> dp(m + 1, vector<long long>(n + 1, 0));for (int i = 0; i <= m; ++i) {dp[i][0] = 1;}for (int i = 1; i <= m; ++i) {for (int j = 1; j <= n; ++j) {if (s[i - 1] == t[j - 1]) {dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + dp[i - 1][j];} else {dp[i][j] = dp[i - 1][j];}}}return (int)dp[m][n];}
};