快速获取字符串数组中的最长公共前缀，分治算法的应用范例

2024-01-06 04:55:08

博文：一道字节面试题，拿走不谢~

文章正文

在字节面试中，经常会遇到需要找到字符串数组中最长公共前缀的问题。这是一个经典的问题，也是算法面试中的常见题型。本文将以一道字节面试题为实例，向你介绍一种高效的算法——分治算法，并通过详细的步骤讲解和代码示例，带你掌握这道题的解法，让你在算法面试中游刃有余。

首先，让我们先来定义一下“最长公共前缀”的概念。对于字符串数组中的多个字符串来说，最长公共前缀是指这些字符串中所有字符都相同的最大子字符串。例如，对于字符串数组 ["flower", "flow", "flight"], 最长公共前缀就是 "fl"。

接下来，我们介绍分治算法的原理。分治算法是一种经典的算法设计范式，它将一个复杂的问题分成两个或多个相似的子问题，再将子问题分成更小的子问题，直到子问题可以简单求解。然后，从最小的子问题开始，逐步求解更大的子问题，最终解决原问题。

对于寻找字符串数组中最长公共前缀的问题，我们可以使用分治算法来解决。具体步骤如下：

如果字符串数组为空或只有一个字符串，则直接返回空字符串 ""，因为不存在公共前缀。
将字符串数组分成两个大小大致相等的部分，并递归调用算法分别求解这两个部分的最长公共前缀。
将这两个部分的最长公共前缀进行比较，取较短的那个作为当前的最长公共前缀。
重复步骤 2 和步骤 3，直到字符串数组只剩下一个字符串。

def longest_common_prefix(strs):
    if not strs:
        return ""

    # 将字符串数组分成两部分
    mid = len(strs) // 2
    left_part = strs[:mid]
    right_part = strs[mid:]

    # 递归求解两个部分的最长公共前缀
    left_common_prefix = longest_common_prefix(left_part)
    right_common_prefix = longest_common_prefix(right_part)

    # 比较两个部分的最长公共前缀，取较短的那个
    common_prefix = min(left_common_prefix, right_common_prefix, key=len)

    # 检查是否有更长的公共前缀
    for string in strs:
        if not string.startswith(common_prefix):
            return common_prefix[:-1]

    return common_prefix

strs = ["flower", "flow", "flight"]
print(longest_common_prefix(strs))  # "fl"