进阶技巧：剖析力扣之最长公共前缀，剑指字符串奥义

2023-09-13 09:25:46

前言

欢迎来到编程世界的奇妙之旅！今天，我们将共同探索力扣上的“最长公共前缀”问题。这是一个经典的面试题，也是算法学习的必经关卡。通过解决这个问题，您将更深入地了解字符串处理和算法的奥妙。那么，准备好接受挑战了吗？

一、问题

给定一个字符串数组 strs，找到这些字符串的最长公共前缀。如果不存在公共前缀，则返回空字符串 ""。

示例 1：

输入：strs = ["flower", "flow", "flight"]
输出："fl"

示例 2：

输入：strs = ["dog", "racecar", "car"]
输出：""

示例 3：

输入：strs = ["flower"]
输出："flower"

注意：

字符串数组 strs 中可能包含 0 个字符串。
字符串数组 strs 中的所有字符串长度均小于或等于 200。
字符串数组 strs 中的所有字符串都只包含小写字母。

二、解决方案

解决这个问题，我们可以采用以下两种方法：

方法一：暴力求解

暴力求解是一种简单直观的方法。它通过逐个字符比较字符串，找到所有字符串的最长公共前缀。具体步骤如下：

找到字符串数组中长度最短的字符串。
逐个字符比较这个字符串与其他字符串，找到它们的最长公共前缀。
如果找到公共前缀，则返回这个前缀。否则，继续比较下一个字符。
重复步骤 2 和 3，直到找到公共前缀或比较完所有字符。

方法二：二分法

二分法是一种更高效的求解方法。它通过将字符串数组分成两部分，不断缩小公共前缀的搜索范围，从而更快地找到最长公共前缀。具体步骤如下：

找到字符串数组的中间位置。
将字符串数组分成两部分，前半部分从头到中间位置，后半部分从中间位置到尾。
递归地在两部分中查找公共前缀。
如果两部分都有公共前缀，则合并这两个公共前缀，得到整个字符串数组的公共前缀。否则，继续递归地查找公共前缀。

三、代码实现

我们可以在多种编程语言中实现上述两种方法。这里，我们使用 Python 作为示例语言，提供两种方法的代码实现：

方法一：暴力求解

def longest_common_prefix(strs):
    """
    暴力求解方法
    """
    # 找到字符串数组中长度最短的字符串
    min_length = min(len(s) for s in strs)

    # 逐个字符比较字符串，找到它们的最长公共前缀
    prefix = ""
    for i in range(min_length):
        char = strs[0][i]
        if all(s[i] == char for s in strs):
            prefix += char
        else:
            break

    return prefix


**方法二：二分法** 

```python
def longest_common_prefix(strs):
    """
    二分法方法
    """
    # 找到字符串数组的中间位置
    mid = len(strs) // 2

    # 将字符串数组分成两部分，前半部分从头到中间位置，后半部分从中间位置到尾
    left_part = strs[:mid]
    right_part = strs[mid:]

    # 递归地在两部分中查找公共前缀
    left_prefix = longest_common_prefix(left_part)
    right_prefix = longest_common_prefix(right_part)

    # 如果两部分都有公共前缀，则合并这两个公共前缀，得到整个字符串数组的公共前缀
    if left_prefix and right_prefix:
        return left_prefix[:min(len(left_prefix), len(right_prefix))]
    else:
        return ""