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力扣之最长公共前缀的独到解答:以透彻的步骤和代码示例理解算法

前端

导言

在计算机科学领域,算法无处不在,它们就像一套规则,指导计算机解决问题。力扣是一个算法练习平台,上面汇集了大量算法问题,供程序员们磨炼自己的算法技能。其中,最长公共前缀问题是一个经典问题,也是一道力扣入门级题目。

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

  • 示例 1:
strs = ["flower","flow","flight"]
输出:"fl"
  • 示例 2:
strs = ["dog","racecar","car"]
输出:""

解决方案

思路分析

对于这样的题目,首先要排除特殊情况,比如数组中只有一项,或者数组为空,对于这种情况,直接返回空字符串。接下来,可以采用横向扫描法来找出最长公共前缀。具体步骤如下:

  1. 首先找到数组中最短的字符串。假设这个字符串的长度为m。
  2. 然后,从字符串的第一个字符开始,逐个比较每个字符。如果所有字符串在该字符上都相同,则继续比较下一个字符,否则,该字符就是最长公共前缀的最后一个字符。
  3. 重复步骤2,直到找到最长公共前缀或达到字符串的末尾。

代码示例

def longestCommonPrefix(strs):
    # 排除特殊情况
    if not strs or len(strs) == 0:
        return ""

    # 找到数组中最短的字符串
    shortest_str = min(strs, key=len)

    # 从字符串的第一个字符开始,逐个比较每个字符
    for i in range(len(shortest_str)):
        char = shortest_str[i]
        if all(string[i] == char for string in strs):
            continue
        else:
            return shortest_str[:i]

    # 如果没有找到最长公共前缀,则返回空字符串
    return shortest_str


# 测试代码
strs1 = ["flower", "flow", "flight"]
print(longestCommonPrefix(strs1))  # 输出:"fl"

strs2 = ["dog", "racecar", "car"]
print(longestCommonPrefix(strs2))  # 输出:""

复杂度分析

  • 时间复杂度:最坏情况下,时间复杂度为O(S * n),其中S是字符串的总长度,n是字符串的个数。
  • 空间复杂度:空间复杂度为O(1),因为不需要额外的空间来存储结果。

总结

本文深入剖析了力扣中的最长公共前缀问题,从算法的思路分析入手,逐步引导读者理解算法的精髓,并通过详细的代码示例巩固对算法的掌握。无论您是算法新手还是经验丰富的编程老手,本文都能为您带来新的洞见。