LeetCode Study : 14. Longest Common Prefix

問題

Write a function to find the longest common prefix string amongst an array of strings. If there is no common prefix, return an empty string "".

Example 1:

Input: ["flower","flow","flight"]
Output: "fl"

Example 2:

Input: ["dog","racecar","car"]
Output: ""
Explanation: There is no common prefix among the input strings.

https://leetcode.com/problems/longest-common-prefix/

Note: All given inputs are in lowercase letters a-z.

自分の解答１

public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
    if (strs.length == 0) {
        return "";
    }
    int strsLength = strs.length;
    int minLength = strs[0].length();
    int minLengthIndex = 0;
    String minLengthWord = strs[0];
    for (int i = 1; i < strsLength; i++) {
        if (strs[i].length() < minLength) {
            minLength = strs[i].length();
            minLengthIndex = i;
            minLengthWord = strs[i];
        }
    }

    for (int i = minLengthWord.length(); i > 0; i--) {
        String commonPrefix = minLengthWord.substring(0, i);
        boolean isCommonPrefix = true;
        for (int m = 0; m < strsLength; m++) {
            if (m == minLengthIndex) {
                continue;
            }
            if (!strs[m].startsWith(commonPrefix)) {
                isCommonPrefix = false;
                break;
            }
        }
        if (isCommonPrefix) {
            return commonPrefix;
        }
    }

    return "";
}

コード理解

別解 Horizontal scanning

public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
    if (strs.length == 0) return "";
    String prefix = strs[0];
    for (int i = 1; i < strs.length; i++)
        while (strs[i].indexOf(prefix) != 0) {
            prefix = prefix.substring(0, prefix.length() - 1);
            if (prefix.isEmpty()) return "";
        }        
    return prefix;
}

Time : O(S) where S is the sum of all characters in all strings.

Space : O(1)

別解 Vertical scanning

public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
    if (strs == null || strs.length == 0) return "";
    for (int i = 0; i < strs[0].length() ; i++){
        char c = strs[0].charAt(i);
        for (int j = 1; j < strs.length; j ++) {
            if (i == strs[j].length() || strs[j].charAt(i) != c)
                return strs[0].substring(0, i);             
        }
    }
    return strs[0];
}

あとは、Divide and conquer（分割統治）やBinary search（二分探索）など。

Stringの比較は、例えば dogとcatを比較するとき、1文字ずつ合計3回の比較が必要となる。 自分のロジックは、例えば ["cat", "cartoon", "cleen"]とあった場合、一番短いcatと他の２つを比較し、ヒットしなかったら次はca、最後にcと比較していくが、これではcだけ見ても6回比較することになってしまう。これが無駄なポイント。 Horizontal Search含め全て１回しか見ないような工夫がされている。

今後のための考え方

• 複数の文字列を比較するときは、同じ文字の比較は１回ずつで済むようなロジックを書く
• All given inputs are in lowercase letters a-z.と言われてもそもそもinputsが無い場合もあるからそれもケアすべし