10. 正则表达式匹配

困难 含交互动画

学完这道你应该能: 说清它为什么用「二维 DP」,而不是死记步骤; 合上页面,自己默写出核心代码; 用 30 秒把思路讲清楚。

AI 私教 · 就着本题动画讲
卡住了不用硬扛,按 8 步把这题真正走通。
从读题、试解、找法到手写代码,边问边打勾,适合第一次系统学算法的同学。

题目描述

支持 . 和 *,判断模式 p 是否能匹配整个字符串 s。

s = "aab"
p = "c*a*b"
输出 = true

思路解析

关键不是背模板,而是看懂为什么这题适合二维 DP

1. dp[0][0]=true,空模式匹配空串:dp[0][0]=true,空模式匹配空串

2. 处理能匹配空串的 x*:处理能匹配空串的 x*

3. 普通字符相等时看左上:普通字符相等时看左上

4. 点号 . 可以匹配任意单字符:点号 . 可以匹配任意单字符

5. 遇到 *,先考虑匹配 0 次:遇到 *,先考虑匹配 0 次

6. 如果前一字符能吃当前字符,再考虑匹配多次:如果前一字符能吃当前字符,再考虑匹配多次

7. 每格都表示完整前缀匹配:每格都表示完整前缀匹配

8. 最终看 dp[m][n]:最终看 dp[m][n]

把这句话记住,下次遇到同类题,就能更快选出方向。

用一个小问题检查自己是不是真的懂了。

参考代码(Python)

Python
1class Solution:
2    def isMatch(self, s, p):
3        m, n = len(s), len(p)
4        dp = [[False]*(n+1) for _ in range(m+1)]
5        dp[0][0] = True
6        for j in range(2, n+1):
7            if p[j-1] == class="cl-str">'*':
8                dp[0][j] = dp[0][j-2]
9        for i in range(1, m+1):
10            for j in range(1, n+1):
11                if p[j-1] in {s[i-1], class="cl-str">'.'}:
12                    dp[i][j] = dp[i-1][j-1]
13                elif p[j-1] == class="cl-str">'*':
14                    dp[i][j] = dp[i][j-2]
15                    if p[j-2] in {s[i-1], class="cl-str">'.'}:
16                        dp[i][j] = dp[i][j] or dp[i-1][j]
17        return dp[m][n]

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(mn) —— 每个核心状态按算法要求处理固定次数
  • 空间复杂度:O(mn) —— 只保存必要的辅助结构或递归栈

套路模板

模板不是死背,而是提醒你写代码前先把状态、转移和边界排好。

Python
1# 二维 DP 通用检查表
2# 1. 定义状态/指针/容器
3# 2. 每轮只做一个清晰动作
4# 3. 更新答案并处理边界

易错点

  • 错误写法:把 * 当成匹配任意字符串正确写法:* 只修饰它前一个字符(a* 表示零个或多个 a)
  • 错误写法:只按样例推代码正确写法:先写清状态含义和边界条件(样例太少,隐藏用例专打边界)
  • 错误写法:变量名和动画不一致正确写法:代码变量沿用动画里的核心名字(学习时最怕脑内维护两套概念)

以上文字与上方动画完全同一思路:先看动画建立直觉 → 读文字巩固 → 关掉页面自己默写一遍代码,能写出来才算真的掌握

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