14. Longest Common Prefix

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Created At : 2021-04-07 23:38

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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:** strs = ["flower","flow","flight"]
**Output:** "fl"

Example 2:

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

Constraints:

1 <= strs.length <= 200
0 <= strs[i].length <= 200
strs[i] consists of only lowercase English letters.

这道题让我们求一系列字符串的共同前缀，没有什么特别的技巧，无脑查找即可，定义两个变量i和j，其中j是遍历搜索字符串中的字符，i是遍历字符串集中的每个字符串。这里将单词上下排好，则相当于一个各行长度有可能不相等的二维数组，遍历顺序和一般的横向逐行遍历不同，而是采用纵向逐列遍历，在遍历的过程中，如果某一行没有了，说明其为最短的单词，因为共同前缀的长度不能长于最短单词，所以此时返回已经找出的共同前缀。每次取出第一个字符串的某一个位置的单词，然后遍历其他所有字符串的对应位置看是否相等，如果有不满足的直接返回 res，如果都相同，则将当前字符存入结果，继续检查下一个位置的字符，参见代码如下：

C++ 解法一：

class Solution {
public:
    string longestCommonPrefix(vector<string>& strs) {
        if (strs.empty()) return "";
        string res = "";
        for (int j = 0; j < strs[0].size(); ++j) {
            char c = strs[0][j];
            for (int i = 1; i < strs.size(); ++i) {
                if (j >= strs[i].size() || strs[i][j] != c) {
                    return res;
                }
            }
            res.push_back(c);
        }
        return res;
    }
};

Java 解法一：

public class Solution {
    public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
        if (strs == null || strs.length == 0) return "";
        String res = new String();
        for (int j = 0; j < strs[0].length(); ++j) {
            char c = strs[0].charAt(j);
            for (int i = 1; i < strs.length; ++i) {
                if (j >= strs[i].length() || strs[i].charAt(j) != c) {
                    return res;
                }
            }
            res += Character.toString(c);
        }
        return res;
    }
}

我们可以对上面的方法进行适当精简，如果发现当前某个字符和第一个字符串对应位置的字符不相等，说明不会再有更长的共同前缀了，直接通过用 substr 的方法直接取出共同前缀的子字符串。如果遍历结束前没有返回结果的话，说明第一个单词就是公共前缀，返回为结果即可。代码如下：

C++ 解法二：

class Solution {
public:
    string longestCommonPrefix(vector<string>& strs) {
        if (strs.empty()) return "";
        for (int j = 0; j < strs[0].size(); ++j) {
            for (int i = 0; i < strs.size(); ++i) {
                if (j >= strs[i].size() || strs[i][j] != strs[0][j]) {
                    return strs[i].substr(0, j);
                }
            }
        }
        return strs[0];
    }
};

Java 解法二：

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

我们再来看一种解法，这种方法给输入字符串数组排了个序，想想这样做有什么好处？既然是按字母顺序排序的话，那么有共同字母多的两个字符串会被排到一起，而跟大家相同的字母越少的字符串会被挤到首尾两端，那么如果有共同前缀的话，一定会出现在首尾两端的字符串中，所以只需要找首尾字母串的共同前缀即可。比如例子1排序后为 [“flight”, “flow”, “flower”]，例子2排序后为 [“cat”, “dog”, “racecar”]，虽然例子2没有共同前缀，但也可以认为共同前缀是空串，且出现在首尾两端的字符串中。由于是按字母顺序排的，而不是按长度，所以首尾字母的长度关系不知道，为了防止溢出错误，只遍历而这种较短的那个的长度，找出共同前缀返回即可，参见代码如下：

C++ 解法三：

class Solution {
public:
    string longestCommonPrefix(vector<string>& strs) {
        if (strs.empty()) return "";
        sort(strs.begin(), strs.end());
        int i = 0, len = min(strs[0].size(), strs.back().size());
        while (i < len && strs[0][i] == strs.back()[i]) ++i;
        return strs[0].substr(0, i);
    }
};

Java 解法三：

class Solution {
    public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
        if (strs == null || strs.length == 0) return "";
        Arrays.sort(strs);
        int i = 0, len = Math.min(strs[0].length(), strs[strs.length - 1].length());
        while (i < len && strs[0].charAt(i) == strs[strs.length - 1].charAt(i)) i++;
        return strs[0].substring(0, i);
    }
}

Github 同步地址：

https://github.com/grandyang/leetcode/issues/14

参考资料：

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

https://leetcode.com/problems/longest-common-prefix/discuss/6910/Java-code-with-13-lines

https://leetcode.com/problems/longest-common-prefix/discuss/6940/Java-We-Love-Clear-Code!

https://leetcode.com/problems/longest-common-prefix/discuss/6926/Accepted-c%2B%2B-6-lines-4ms

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