Найти самую длинную общую начальную подстроку в наборе строк
Это сложная задача придумать самый элегантный JavaScript, Ruby или другое решение для относительно тривиальной проблемы.
Эта проблема является более конкретным случаем Самая длинная общая проблема с подстрокой. Мне нужно найти только самую длинную общую начальную подстроку в массиве. Это значительно упрощает проблему.
Например, самая длинная подстрока в [interspecies, interstelar, interstate]
является "inters". Однако мне не нужно находить "ific" в [specifics, terrific]
.
Я решил проблему, быстро скопировав решение в JavaScript в качестве части моего ответа о оболочке, подобной оболочке (тестовая страница здесь). Вот это решение, слегка измененное:
function common_substring(data) {
var i, ch, memo, idx = 0
do {
memo = null
for (i=0; i < data.length; i++) {
ch = data[i].charAt(idx)
if (!ch) break
if (!memo) memo = ch
else if (ch != memo) break
}
} while (i == data.length && idx < data.length && ++idx)
return (data[0] || '').slice(0, idx)
}
Этот код доступен в этом Gist вместе с аналогичным решением в Ruby. Вы можете клонировать суть как репозиторий git, чтобы попробовать:
$ git clone git://gist.github.com/257891.git substring-challenge
Я не очень доволен этими решениями. У меня такое чувство, что они могут быть решены с большей элегантностью и меньшей сложностью исполнения, поэтому я отправляю эту проблему.
Я собираюсь принять в качестве ответа решение, которое я нахожу самым элегантным или лаконичным. Вот, к примеру, сумасшедший рубиновый хак, который я придумал, - определение оператора &
на String:
# works with Ruby 1.8.7 and above
class String
def &(other)
difference = other.to_str.each_char.with_index.find { |ch, idx|
self[idx].nil? or ch != self[idx].chr
}
difference ? self[0, difference.last] : self
end
end
class Array
def common_substring
self.inject(nil) { |memo, str| memo.nil? ? str : memo & str }.to_s
end
end
Решения в JavaScript или Ruby предпочтительнее, но вы можете продемонстрировать умное решение на других языках, пока вы объясняете, что происходит. Только код из стандартной библиотеки.
Обновление: мои любимые решения
Я выбрал решение для сортировки JavaScript kennebec как "ответ", потому что он поразил меня как неожиданный, так и гениальный. Если мы проигнорируем сложность фактической сортировки (предположим, что она бесконечно оптимизирована с помощью реализации языка), сложность решения заключается в простом сравнении двух строк.
Другие отличные решения:
Спасибо за участие! Как вы можете видеть из комментариев, я многому научился (даже о Ruby).
Ответы
Ответ 1
Это вопрос вкуса, но это простая версия javascript:
Он сортирует массив, а затем смотрит только на первый и последний элементы.
//самая длинная обычная стартовая подстрока в массиве
function sharedStart(array){
var A= array.concat().sort(),
a1= A[0], a2= A[A.length-1], L= a1.length, i= 0;
while(i<L && a1.charAt(i)=== a2.charAt(i)) i++;
return a1.substring(0, i);
}
ДЕМОНСТРАЦИИ
sharedStart(['interspecies', 'interstelar', 'interstate']) //=> 'inters'
sharedStart(['throne', 'throne']) //=> 'throne'
sharedStart(['throne', 'dungeon']) //=> ''
sharedStart(['cheese']) //=> 'cheese'
sharedStart([]) //=> ''
sharedStart(['prefix', 'suffix']) //=> ''
Ответ 2
В Python:
>>> from os.path import commonprefix
>>> commonprefix('interspecies interstelar interstate'.split())
'inters'
Ответ 3
Ruby one-liner:
l=strings.inject{|l,s| l=l.chop while l!=s[0...l.length];l}
Ответ 4
Вам просто нужно пройти все строки до тех пор, пока они не будут отличаться, а затем подстройте до этой точки.
псевдокод:
loop for i upfrom 0
while all strings[i] are equal
finally return substring[0..i]
Общий Lisp:
(defun longest-common-starting-substring (&rest strings)
(loop for i from 0 below (apply #'min (mapcar #'length strings))
while (apply #'char=
(mapcar (lambda (string) (aref string i))
strings))
finally (return (subseq (first strings) 0 i))))
Ответ 5
Мой Haskell с одним слоем:
import Data.List
commonPre :: [String] -> String
commonPre = map head . takeWhile (\(x:xs)-> all (==x) xs) . transpose
EDIT: barkmadley дал хорошее объяснение приведенному ниже кодексу. Я бы также добавил, что haskell использует ленивую оценку, поэтому мы можем лениться о нашем использовании transpose
; он будет только переносить наши списки, насколько это необходимо, чтобы найти конец общего префикса.
Ответ 6
Еще один способ сделать это: использовать жадность regex.
words = %w(interspecies interstelar interstate)
j = '='
str = ['', *words].join(j)
re = "[^#{j}]*"
str =~ /\A
(?: #{j} ( #{re} ) #{re} )
(?: #{j} \1 #{re} )*
\z/x
p $1
И один лайнер, любезно предоставленный mislav (50 символов):
p ARGV.join(' ').match(/^(\w*)\w*(?: \1\w*)*$/)[1]
Ответ 7
В Python я бы не использовал ничего, кроме существующей функции commonprefix
, которую я показал в другом ответе, но я не мог помочь изобретать колесо :P
. Это мой подход, основанный на итераторе:
>>> a = 'interspecies interstelar interstate'.split()
>>>
>>> from itertools import takewhile, chain, izip as zip, imap as map
>>> ''.join(chain(*takewhile(lambda s: len(s) == 1, map(set, zip(*a)))))
'inters'
Изменить: Объяснение того, как это работает.
zip
генерирует кортежи элементов, принимающих по одному из каждого элемента a
за раз:
In [6]: list(zip(*a)) # here I use list() to expand the iterator
Out[6]:
[('i', 'i', 'i'),
('n', 'n', 'n'),
('t', 't', 't'),
('e', 'e', 'e'),
('r', 'r', 'r'),
('s', 's', 's'),
('p', 't', 't'),
('e', 'e', 'a'),
('c', 'l', 't'),
('i', 'a', 'e')]
Сопоставляя set
по этим элементам, я получаю серию уникальных букв:
In [7]: list(map(set, _)) # _ means the result of the last statement above
Out[7]:
[set(['i']),
set(['n']),
set(['t']),
set(['e']),
set(['r']),
set(['s']),
set(['p', 't']),
set(['a', 'e']),
set(['c', 'l', 't']),
set(['a', 'e', 'i'])]
takewhile(predicate, items)
принимает элементы от этого, в то время как предикат - True; в этом конкретном случае, когда set
имеет один элемент, т.е. все слова имеют одну и ту же букву в этой позиции:
In [8]: list(takewhile(lambda s: len(s) == 1, _))
Out[8]:
[set(['i']),
set(['n']),
set(['t']),
set(['e']),
set(['r']),
set(['s'])]
В этот момент мы имеем итерабельность множеств, каждая из которых содержит одну букву префикса, которую мы искали. Чтобы построить строку, мы chain
их в один итерабельный, из которого мы получаем буквы в join
в конечную строку.
Магия использования итераторов заключается в том, что все элементы генерируются по требованию, поэтому, когда takewhile
перестает запрашивать элементы, zping останавливается в этот момент, и никакая ненужная работа не выполняется. Каждый вызов функции в моей однострочной линии имеет неявный for
и неявный break
.
Ответ 8
Это, вероятно, не самое сжатое решение (зависит, если у вас уже есть библиотека для этого), но одним из элегантных методов является использование trie. Я использую попытки для выполнения табуляции в моем интерпретаторе Схемы:
http://github.com/jcoglan/heist/blob/master/lib/trie.rb
Например:
tree = Trie.new
%w[interspecies interstelar interstate].each { |s| tree[s] = true }
tree.longest_prefix('')
#=> "inters"
Я также использую их для сопоставления имен каналов с подстановочными знаками для протокола Bayeux; см. следующие:
http://github.com/jcoglan/faye/blob/master/client/channel.js
http://github.com/jcoglan/faye/blob/master/lib/faye/channel.rb
Ответ 9
Просто для удовольствия, здесь версия, написанная в (SWI-) PROLOG:
common_pre([[C|Cs]|Ss], [C|Res]) :-
maplist(head_tail(C), [[C|Cs]|Ss], RemSs), !,
common_pre(RemSs, Res).
common_pre(_, []).
head_tail(H, [H|T], T).
Запуск:
?- S=["interspecies", "interstelar", "interstate"], common_pre(S, CP), string_to_list(CPString, CP).
дает:
CP = [105, 110, 116, 101, 114, 115],
CPString = "inters".
Объяснение:
(SWI-) PROLOG обрабатывает строки как списки кодов символов (числа). Весь предикат common_pre/2
делает это рекурсивным сопоставлением шаблонов, чтобы выбрать первый код (C
) из главы первого списка (строка, [C|Cs]
) в списке всех списков (все строки, [[C|Cs]|Ss]
), и добавляет соответствующий код C
к результату, если он является общим для всех (оставшихся) глав всех списков (строк), иначе он завершается.
Хороший, чистый, простой и эффективный...:)
Ответ 10
Версия javascript на основе алгоритма @Svante:
function commonSubstring(words){
var iChar, iWord,
refWord = words[0],
lRefWord = refWord.length,
lWords = words.length;
for (iChar = 0; iChar < lRefWord; iChar += 1) {
for (iWord = 1; iWord < lWords; iWord += 1) {
if (refWord[iChar] !== words[iWord][iChar]) {
return refWord.substring(0, iChar);
}
}
}
return refWord;
}
Ответ 11
Объединив ответы kennebec, Florian F и jberryman, вы получите следующий однострочный Haskell:
commonPrefix l = map fst . takeWhile (uncurry (==)) $ zip (minimum l) (maximum l)
С Control.Arrow
можно получить беспутную форму:
commonPrefix = map fst . takeWhile (uncurry (==)) . uncurry zip . (minimum &&& maximum)
Ответ 12
Python 2.6 (r26:66714, Oct 4 2008, 02:48:43)
>>> a = ['interspecies', 'interstelar', 'interstate']
>>> print a[0][:max(
[i for i in range(min(map(len, a)))
if len(set(map(lambda e: e[i], a))) == 1]
) + 1]
inters
-
i for i in range(min(map(len, a)))
, число максимальных запросов не может быть больше длины самой короткой строки; в этом примере это будет оцениваться как [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
-
len(set(map(lambda e: e[i], a)))
, 1) создать массив символа i-th
для каждой строки в списке; 2) сделать из него набор; 3) определить размер набора
-
[i for i in range(min(map(len, a))) if len(set(map(lambda e: e[i], a))) == 1]
, включают только символы, для которых размер набора равен 1 (все символы в этой позиции были одинаковыми..); здесь он будет оценивать значение [0, 1, 2, 3, 4, 5]
-
наконец, возьмите max
, добавьте его и получите подстроку...
Примечание: приведенное выше не работает для a = ['intersyate', 'intersxate', 'interstate', 'intersrate']
, но это:
>>> index = len(
filter(lambda l: l[0] == l[1],
[ x for x in enumerate(
[i for i in range(min(map(len, a)))
if len(set(map(lambda e: e[i], a))) == 1]
)]))
>>> a[0][:index]
inters
Ответ 13
Не похоже, что это сложно, если вы не слишком озабочены максимальной производительностью:
def common_substring(data)
data.inject { |m, s| s[0,(0..m.length).find { |i| m[i] != s[i] }.to_i] }
end
Одной из полезных особенностей инъекции является возможность предварительного семени с первым элементом массива, который взаимодействует. Это позволяет избежать проверки ноль-памятки.
puts common_substring(%w[ interspecies interstelar interstate ]).inspect
# => "inters"
puts common_substring(%w[ feet feel feeble ]).inspect
# => "fee"
puts common_substring(%w[ fine firkin fail ]).inspect
# => "f"
puts common_substring(%w[ alpha bravo charlie ]).inspect
# => ""
puts common_substring(%w[ fork ]).inspect
# => "fork"
puts common_substring(%w[ fork forks ]).inspect
# => "fork"
Обновление: если здесь игра для гольфа, то 67 символов:
def f(d)d.inject{|m,s|s[0,(0..m.size).find{|i|m[i]!=s[i]}.to_i]}end
Ответ 14
Это очень похоже на решение Роберто Бонвалле, за исключением рубина.
chars = %w[interspecies interstelar interstate].map {|w| w.split('') }
chars[0].zip(*chars[1..-1]).map { |c| c.uniq }.take_while { |c| c.size == 1 }.join
Первая строка заменяет каждое слово массивом символов. Затем я использую zip
для создания этой структуры данных:
[["i", "i", "i"], ["n", "n", "n"], ["t", "t", "t"], ...
map
и uniq
уменьшите это до [["i"],["n"],["t"], ...
take_while
вытягивает символы из массива, пока не найдет тот, где размер не один (что означает не все символы одинаковы). Наконец, я join
их обратно вместе.
Ответ 15
принятое решение нарушено (например, он возвращает a
для строк типа ['a', 'ba']
). Исправление очень просто, вы буквально должны изменить только 3 символа (от indexOf(tem1) == -1
до indexOf(tem1) != 0
), и функция будет работать как ожидалось.
К сожалению, когда я попытался отредактировать ответ, чтобы исправить опечатку, SO сказал мне, что "редактирование должно быть не менее 6 символов". Я мог бы изменить больше этих трех символов, улучшив именование и читаемость, но это немного похоже на.
Итак, ниже приведена фиксированная и улучшенная (по крайней мере, с моей точки зрения) версия решения kennebec:
function commonPrefix(words) {
max_word = words.reduce(function(a, b) { return a > b ? a : b });
prefix = words.reduce(function(a, b) { return a > b ? b : a }); // min word
while(max_word.indexOf(prefix) != 0) {
prefix = prefix.slice(0, -1);
}
return prefix;
}
(на jsFiddle)
Обратите внимание, что он использует метод reduce (JavaScript 1.8), чтобы найти буквенно-числовое значение max/min вместо сортировки массива и затем извлечение первого и последнего его элементов.
Ответ 16
При чтении этих ответов со всем фантастическим функциональным программированием, сортировкой и регулярными выражениями и еще много чего, я просто подумал: что плохого в C? Итак, вот тупо выглядящая маленькая программа.
#include <stdio.h>
int main (int argc, char *argv[])
{
int i = -1, j, c;
if (argc < 2)
return 1;
while (c = argv[1][++i])
for (j = 2; j < argc; j++)
if (argv[j][i] != c)
goto out;
out:
printf("Longest common prefix: %.*s\n", i, argv[1]);
}
Скомпилируйте его, запустите его со списком строк в качестве аргументов командной строки, а затем отпустите меня для использования goto
!
Ответ 17
Здесь решение, использующее регулярные выражения в Ruby:
def build_regex(string)
arr = []
arr << string.dup while string.chop!
Regexp.new("^(#{arr.join("|")})")
end
def substring(first, *strings)
strings.inject(first) do |accum, string|
build_regex(accum).match(string)[0]
end
end
Ответ 18
Я бы сделал следующее:
- Возьмите первую строку массива как начальную начальную подстроку.
- Возьмите следующую строку массива и сравните символы до тех пор, пока не будет достигнут конец одной из строк или не будет обнаружено несоответствие. Если обнаружено несоответствие, уменьшите начальную подстроку до длины, где обнаружено несоответствие.
- Повторите шаг 2 до тех пор, пока все строки не будут протестированы.
Существует реализация JavaScript:
var array = ["interspecies", "interstelar", "interstate"],
prefix = array[0],
len = prefix.length;
for (i=1; i<array.length; i++) {
for (j=0, len=Math.min(len,array[j].length); j<len; j++) {
if (prefix[j] != array[i][j]) {
len = j;
prefix = prefix.substr(0, len);
break;
}
}
}
Ответ 19
Вместо сортировки вы можете просто получить min и max строк.
Для меня элегантность в компьютерной программе - это баланс скорости и простоты.
Он не должен делать ненужных вычислений, и он должен быть достаточно простым, чтобы сделать его правильность очевидной.
Я мог бы назвать сортировочное решение "умным", но не "элегантным".
Ответ 20
Зачастую более элегантно использовать зрелую библиотеку с открытым исходным кодом, а не сворачивать самостоятельно. Затем, если это не полностью соответствует вашим потребностям, вы можете расширить его или изменить его, чтобы улучшить его, и позволить сообществу решить, принадлежит ли это в библиотеке.
diff-lcs - хороший камень Ruby для наименьшей общей подстроки.
Ответ 21
Мое решение в Java:
public static String compute(Collection<String> strings) {
if(strings.isEmpty()) return "";
Set<Character> v = new HashSet<Character>();
int i = 0;
try {
while(true) {
for(String s : strings) v.add(s.charAt(i));
if(v.size() > 1) break;
v.clear();
i++;
}
} catch(StringIndexOutOfBoundsException ex) {}
return strings.iterator().next().substring(0, i);
}
Ответ 22
Golfed JS решение просто для удовольствия:
w=["hello", "hell", "helen"];
c=w.reduce(function(p,c){
for(r="",i=0;p[i]==c[i];r+=p[i],i++){}
return r;
});
Ответ 23
Здесь эффективное решение в рубине. Я основывал идею стратегии игры hi/lo угадывания, где вы итерационно нулевым на самом длинном префиксе.
Кто-то исправит меня, если я ошибаюсь, но я считаю, что сложность - это O (n log n), где n - длина кратчайшей строки, а число строк считается константой.
def common(strings)
lo = 0
hi = strings.map(&:length).min - 1
return '' if hi < lo
guess, last_guess = lo, hi
while guess != last_guess
last_guess = guess
guess = lo + ((hi - lo) / 2.0).ceil
if strings.map { |s| s[0..guess] }.uniq.length == 1
lo = guess
else
hi = guess
end
end
strings.map { |s| s[0...guess] }.uniq.length == 1 ? strings.first[0...guess] : ''
end
И некоторые проверки, в которых он работает:
>> common %w{ interspecies interstelar interstate }
=> "inters"
>> common %w{ dog dalmation }
=> "d"
>> common %w{ asdf qwerty }
=> ""
>> common ['', 'asdf']
=> ""
Ответ 24
Интересное альтернативное решение Ruby:
def common_prefix(*strings)
chars = strings.map(&:chars)
length = chars.first.zip( *chars[1..-1] ).index{ |a| a.uniq.length>1 }
strings.first[0,length]
end
p common_prefix( 'foon', 'foost', 'forlorn' ) #=> "fo"
p common_prefix( 'foost', 'foobar', 'foon' ) #=> "foo"
p common_prefix( 'a','b' ) #=> ""
Это может ускорить работу, если вы использовали chars = strings.sort_by(&:length).map(&:chars)
, поскольку чем короче первая строка, тем короче массивы, созданные zip
. Однако, если вы заботитесь о скорости, вы, вероятно, не должны использовать это решение.:)
Ответ 25
Это отнюдь не изящно, но если вы хотите лаконично:
Ruby, 71 chars
def f(a)b=a[0];b[0,(0..b.size).find{|n|a.any?{|i|i[0,n]!=b[0,n]}}-1]end
Если вы хотите, чтобы развертка выглядела так:
def f(words)
first_word = words[0];
first_word[0, (0..(first_word.size)).find { |num_chars|
words.any? { |word| word[0, num_chars] != first_word[0, num_chars] }
} - 1]
end
Ответ 26
Клон Javascript Как бы то ни было отличный ответ.
Требуется Array#reduce
, который поддерживается только в firefox.
var strings = ["interspecies", "intermediate", "interrogation"]
var sub = strings.reduce(function(l,r) {
while(l!=r.slice(0,l.length)) {
l = l.slice(0, -1);
}
return l;
});
Ответ 27
Это не кодекс гольфа, но вы попросили несколько элегантно, и я склонен думать, что рекурсия - это весело. Java.
/** Recursively find the common prefix. */
public String findCommonPrefix(String[] strings) {
int minLength = findMinLength(strings);
if (isFirstCharacterSame(strings)) {
return strings[0].charAt(0) + findCommonPrefix(removeFirstCharacter(strings));
} else {
return "";
}
}
/** Get the minimum length of a string in strings[]. */
private int findMinLength(final String[] strings) {
int length = strings[0].size();
for (String string : strings) {
if (string.size() < length) {
length = string.size();
}
}
return length;
}
/** Compare the first character of all strings. */
private boolean isFirstCharacterSame(String[] strings) {
char c = string[0].charAt(0);
for (String string : strings) {
if (c != string.charAt(0)) return false;
}
return true;
}
/** Remove the first character of each string in the array,
and return a new array with the results. */
private String[] removeFirstCharacter(String[] source) {
String[] result = new String[source.length];
for (int i=0; i<result.length; i++) {
result[i] = source[i].substring(1);
}
return result;
}
Ответ 28
Рубиновая версия, основанная на алгоритме @Svante. Выполняется ~ 3 раза быстрее, чем первая.
def common_prefix set
i=0
rest=set[1..-1]
set[0].each_byte{|c|
rest.each{|e|return set[0][0...i] if e[i]!=c}
i+=1
}
set
end
Ответ 29
Мое решение Javascript:
IMOP, использование сортировки слишком сложно.
Мое решение сравнивает букву с буквой, зацикливая массив.
Возвращаемая строка, если буква не указана.
Это мое решение:
var longestCommonPrefix = function(strs){
if(strs.length < 1){
return '';
}
var p = 0, i = 0, c = strs[0][0];
while(p < strs[i].length && strs[i][p] === c){
i++;
if(i === strs.length){
i = 0;
p++;
c = strs[0][p];
}
}
return strs[0].substr(0, p);
};
Ответ 30
Понимая риск превращения этого поворота в матч code golf (или это намерение?), здесь мое решение с использованием sed
, скопированное из мой ответ на другой вопрос SO и сокращен до 36 символов (30 из которых являются фактическим выражением sed
). Он ожидает, что строки (каждая на отдельной строке) будут поставляться на стандартном входе или в файлах, переданных в качестве дополнительных аргументов.
sed 'N;s/^\(.*\).*\n\1.*$/\1\n\1/;D'
A script с sed в линии shebang весит 45 символов:
#!/bin/sed -f
N;s/^\(.*\).*\n\1.*$/\1\n\1/;D
Тестирование script (с именем longestprefix
) с строками, представленными как "здесь документ":
$ ./longestprefix <<EOF
> interspecies
> interstelar
> interstate
> EOF
inters
$