专注于 JetBrains IDEA 全家桶,永久激活,教程
持续更新 PyCharm,IDEA,WebStorm,PhpStorm,DataGrip,RubyMine,CLion,AppCode 永久激活教程

1143. 最长公共子序列(LCS)

1143. 最长公共子序列(LCS)

100_1.png

最长公共子序列(Longest Common Subsequence,简称 LCS)是一道非常经典的面试题目,因为它的解法是典型的二维动态规划,大部分比较困难的字符串问题都和这个问题一个套路,比如说编辑距离。而且,这个算法稍加改造就可以用于解决其他问题,所以说LCS算法是值得掌握的。

所谓子序列,就是要保留原始顺序,但可以是不连续的。审题之后你可能会有疑问,这个问题为啥就是动态规划来解决呢?因为子序列类型的问题,穷举出所有可能的结果都不容易,而动态规划算法做的就是穷举 + 剪枝,它俩天生一对儿。所以可以说只要涉及子序列问题,十有八九都需要动态规划来解决。

动态规划思路

第一步,一定要明确 dp 数组的含义。

对于两个字符串的动态规划问题,套路是通用的。

比如说对于字符串 s1s2,它们的长度分别是 m、n,一般来说都要构造一个这样的 DP tableint[][] dp = new int[m+1][n+1]

这里为什么要加1,原因是你可以不加1,但是不加1你就会用其它限制条件来确保这个index是有效的,而当你加1之后你就不需要去判断只是让索引为0的行和列表示空串。

第二步,定义 base case

我们专门让索引为0的行和列表示空串,dp[0][...]dp[...][0] 都应该初始化为0,这就是base case。

第三部,找状态转移方程

这是动态规划最难的一步,我们来通过案例推导出来。

对于 text1:abcde 和 text2:ace 两个字符串,我们定义两个指针进行遍历 ij

遍历 text1 长度为 m,定义指针 i,从 0~m。固定 i 指针(i == 1)位置,接下来开始遍历 text2 长度为 n,定义指针 j,从 0~n

100_2.png

  • 第一次遍历 i = 1, j = 1,两个 a相同所以 dp[1][1] = 1
  • 第二次遍历 i = 1, j = 2,a与c不等,也不能是0,这里需转换成 a 与 ac 最长子序列,这里需要把之前的关系传递过来,所以 dp[1][2] = 1
  • 第三次遍历 i = 1, j = 3,a与e不相同,把之前的关系传递过来,所以 dp[1][3] = 1

text2:ace 已经走完来第一轮,接下来text1:abcde 走到来b字符。

  • 第四次遍历 i = 2, j = 1,就是需要比较ab与a的最长子串,把之前的关系传递过来,所以 dp[2][1] = 1

依次类推…(详看上图)

我们会发现遍历两个串字符,当不同时需要考虑两层遍历前面的值(关系传递),也就是左边和上边的其中较大的值,当想相同时,需要考虑各自不包含当前字符串的子序列长度,再加上1。

因此可以得出: 现在对比的这两个字符不相同的,那么我们要取它的「要么是text1往前退一格,要么是text2往前退一格,两个的最大值」 dp[i + 1][j + 1] = Math.max(dp[i+1][j], dp[i][j+1]);

对比的两个字符相同,去找它们前面各退一格的值加1即可:dp[i+1][j+1] = dp[i][j] + 1;

参考代码

// java
class Solution {
    public int longestCommonSubsequence(String text1, String text2) {
        int m = text1.length(), n = text2.length();
        int[][] dp = new int[m + 1][n + 1];
 for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { // 获取两个串字符 char c1 = text1.charAt(i), c2 = text2.charAt(j); if (c1 == c2) { // 去找它们前面各退一格的值加1即可 dp[i + 1][j + 1] = dp[i][j] + 1; } else { //要么是text1往前退一格,要么是text2往前退一格,两个的最大值 dp[i + 1][j + 1] = Math.max(dp[i + 1][j], dp[i][j + 1]); } } } return dp[m][n]; } } 

100_3.png

部分图片来源于网络,版权归原作者,侵删。

文章永久链接:https://tech.souyunku.com/33853

未经允许不得转载:搜云库技术团队 » 1143. 最长公共子序列(LCS)

JetBrains 全家桶,激活、破解、教程

提供 JetBrains 全家桶激活码、注册码、破解补丁下载及详细激活教程,支持 IntelliJ IDEA、PyCharm、WebStorm 等工具的永久激活。无论是破解教程,还是最新激活码,均可免费获得,帮助开发者解决常见激活问题,确保轻松破解并快速使用 JetBrains 软件。获取免费的破解补丁和激活码,快速解决激活难题,全面覆盖 2024/2025 版本!

联系我们联系我们