14. 最长公共前缀

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题目描述

编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。

如果不存在公共前缀，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：""
解释：输入不存在公共前缀。

提示：

• 1 <= strs.length <= 200
• 0 <= strs[i].length <= 200
• strs[i] 仅由小写英文字母组成

解法一

横向扫描：写一个longestCommonPrefix方法，用于返回两个字符串的公共前缀
然后再主方法中，先让第一个字符串定为公共前缀，然后依次和后面的字符串执行longestCommonPrefix方法，更新公共前缀，最后公共前缀越来越短。

复杂度分析:

时间复杂度：\(O(mn)\)，其中 m 是字符串数组中的字符串的平均长度，n 是字符串的数量。最坏情况下，字符串数组中的每个字符串的每个字符都会被比较一次。

空间复杂度：\(O(1)\)。使用的额外空间复杂度为常数。

Python3

class Solution:
    def longestCommonPrefix(self, strs: List[str]) -> str:
        if not strs:
            return ""

        prefix,count = strs[0],len(strs)
        for i in range(1,count):
            prefix = self.lcp(prefix,strs[i])
            if not prefix:
                break
        return prefix
    
    def lcp(self,str1,str2):
        length ,index = min(len(str1),len(str2)),0
        while index <length and str1[index] == str2[index]:
            index += 1
        return str1[:index]

C++

class Solution {
public:
   string longestCommonPrefix(vector<string>& strs){
        if(!strs.size())
            return "";
        string prefix = strs[0];
        int count = strs.size();
        for(int i=1;i<count; ++i){
            prefix = longestCommonPrefix(prefix,strs[i]);
            if(!prefix.size())
                break;
        }
        return prefix;
   }

   string longestCommonPrefix(const string &str1,const string &str2){
        int length = min(str1.size(),str2.size());
        int index = 0;
        while(index < length && str1[index] == str2[index])
            ++index;

        return str1.substr(0,index);
   }
};

解法二

纵向扫描：依次遍历每个字符串，更新最长公共前缀。另一种方法是纵向扫描。纵向扫描时，从前往后遍历所有字符串的每一列，比较相同列上的字符是否相同，如果相同则继续对下一列进行比较，如果不相同则当前列不再属于公共前缀，当前列之前的部分为最长公共前缀。

复杂度分析:

时间复杂度：\(O(mn)\)，其中 m 是字符串数组中的字符串的平均长度，n 是字符串的数量。最坏情况下，字符串数组中的每个字符串的每个字符都会被比较一次。

空间复杂度：\(O(1)\)。使用的额外空间复杂度为常数。

Python3

class Solution:
    def longestCommonPrefix(self, strs: List[str]) -> str:
        if not strs:
            return ""

        length,count = len(strs[0]),len(strs)
        for i in range(length):
            c= strs[0][i]
            for j in range(1,count):
                if(i==len(strs[j]) or strs[j][i] !=c):
                    return strs[0][:i]

        return strs[0]

C++

class Solution2 {
public:
   string longestCommonPrefix(vector<string>& strs){
        if(!strs.size())
            return "";
        int length = strs[0].size();
        int count = strs.size();
        for(int i=0;i<length;++i){
            char c = strs[0][i];
            for(int j=1;j<count;++j){
                if(i==strs[j].size() || strs[j][i] !=c){
                    return strs[0].substr(0,i);
                }
            }
        }
        return strs[0];
   }
};