动态规划——最长公共子序列和最长公共子串问题

两道题都是动态规划问题,以下内容来自牛客网左神的课和书,我作为知识的搬运工,正在试图去领会程序的玄妙~~

题目:最长公共子序列
题目:最长公共子串

两个题目的不同点是一个是子序列,不要求连续,另一个是子串,要求是连续的。

第一题:

首先生成动态规划表,把两个字符串一个纵对应,一个横对应,就形成了一个矩阵,这里把str1纵对应,把str2横对应。

dp[i][j]的值代表:str1[0......i]和str2[0......j]这两个子串最长公共子序列的长度是多少

我们在看动态规划问题时要先看一个重要的概念,就是dp[i][j]的值是代表什么意义,然后再看dp[i][j]的值是怎么决策的。

首先来看动态规划表的第一排,假设str1长度为N,str2长度为M,那么第一排是dp[0][0......M-1]代表str1[0]和str2[0......j]的最长公共子序列。

例如对于dp[0][0],就是看str1第一个字符和str2第一个字符是否一样,一样的话值就为1,否则为0。接下来dp[0][1],if(str1[0]==str2[1])  dp[0][1]=1; 

根据dp[i][j]的含义:str1[0......i]和str2[0......j]两个子串最长公共子序列,所以当一行有一个位置为1,那么它后面的位置值都为1,str1[0]和str2[1]的最长公共子序列长度是1,那么str1[0]和str2[1,2],str[1,2......M-1]的最长公共子序列长度肯定都是1。同样的道理,可以得出第一列的dp值。

两侧搞定之后,我们要看中间位置要怎么决策。dp[i][j]可能来自dp[i][j-1],str1[0......i]和str2[0......j]的最长公共子序列长度  >= str1[0......i]和str2[0......j-1]的最长公共子序列长度。


dp[i][j]有三种来源:

①.dp[i][j-1]

②.dp[i-1][j]

③.dp[i-1][j-1]+1:当str1[i]==str2[j],这个字符可以作为公共序列的最后一个字符。

三种可能性选择一个最大的作为dp[i][j]的值。


dp[i][j]:     str1[0......i]                str2[0......j]

dp[i][j-1]:  str1[0......i]                str2[0......j-1]


已经有了动态规划表,接下来找最长子序列:

首先找最右下角的字符,如果右下角值大于它的左边和上边的值,说明str1[N-1]==str2[M-1]且当前字符是整体公共子序列的最后一个字符,这个决策时来自于左上角,当前字符应该被包含到最长子序列中,并且向左上方移动。

如果右下角值不比它的左边和上边大,此时这个字符就不应该被包含,因为这个决策可能来自于两个方向,与哪边相等就往哪边移动。

其实根据动态规划表生成结果的过程,就是利用这张表,来还原出整个决策路径。


第二题:

dp[i][j]:必须以str1[i]和str2[j]结尾的条件下,str1[0......i],str2[0......j]最长公共子串是多少。

①. str1[i]!=str2[j],那么dp[i][j]=0.

②. str1[i] ==str2[j], 那么dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1.

上述方法的空间复杂度是O(M*N)

这道题是能够做到空间复杂度O(1)的。

当前如果str1[i]!=str2[j],那么直接dp[i][j]=0。也就是说,我在当前位置做决策,我只需要我左上角的值,也就是只与斜线上左上角的值有关。

对应关系图

这已经不代表dp矩阵了,只是str1和str2一种对应关系,想象成一张表,这种对应关系是,要么斜线是连续递增,要么就是突然间变成0,可以用一个变量把这条线上所有的值都算出来。

代码实现
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,456评论 5 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,370评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,337评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,583评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,596评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,572评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,936评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,595评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,850评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,601评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,685评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,371评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,951评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,934评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,167评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,636评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,411评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容