最长公共子序列和最长公共子串(dp)

现在已经开始做动态规划的题目了,挂一个老师布置的作业

最长公共子序列和最长公共子串都是dp的经典题目

具体问题网上都有很多变形,接下来我先介绍一下最原始的问题:

该题就是最为典型的最长公共子序列。子序列与下面要讲的子串的不同之处是:子序列中的字符在原串中不一定连续,但是字母的相对位置没有改变,而子串则是一个连续的原串的子集。

我们可以使用动态规划的方法解决这两个问题:

1.最长公共子序列(LCS)

 

设X=x1x2…xm和Y=y1y2…yn是两个序列,Z=z1z2…zk是这两个序列的一个最长公共子序列。
1. 如果xm=yn,那么zk=xm=yn,且Zk-1是Xm-1,Yn-1的一个最长公共子序列;
2. 如果xm≠yn,那么zk≠xm,意味着Z是Xm-1,Y的一个最长公共子序列;
3. 如果xm≠yn,那么zk≠yn,意味着Z是X,Yn-1的一个最长公共子序列。

 

我们使用dp[i][j]来表示第一个串的前i位和第二个串的前j位中的最长公共子序列,我们很容易能发现当两个串的任意一个串的当前长度为0时,它的最长公共子序列的长度为0,所以先对dp数组的边界进行初始化。然后我们发现,如果a[i]=b[j],dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1,很显然,当比对的位字符一样时,能得到该状态转移方程。如果a[i]≠b[j],dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i][j-1]),该状态转移方程是由上面的2,3条取最大值得到的。

下面看一下代码:

 1 #include<bits/stdc++.h>
 2 using namespace std;
 3 int dp[2005][2005];
 4 int main()
 5 {
 6     char a[2005],b[2005];
 7     cin>>a>>b;
 8     for(int i=0;i<=strlen(a);i++)
 9     {
10         dp[i][0]=0;
11     }
12     for(int j=0;j<=strlen(b);j++)
13     {
14         dp[0][j]=0;
15     }
16     for(int i=1;i<=strlen(a);i++)
17     {
18         for(int j=1;j<=strlen(b);j++)
19         {
20             if(a[i-1]==b[j-1])
21             {
22                 dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1;
23             }
24             else
25             {
26                 dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i][j-1]);
27             }
28         }
29     }
30     cout<<dp[strlen(a)][strlen(b)]<<endl;
31     return 0;
32 }

 

 2.最长公共子串

 

这就是最长公共子串的基本概念,和子序列非常像,但是字串是要求连续的。我们使用dp[i][j]来表示第一个串的前i位和第二个串的前j位中的最长公共子串,我们很容易能发现当两个串的任意一个串的当前长度为0时,它的最长公共子序列的长度为0,所以先对dp数组的边界进行初始化。然后我们发现,如果a[i]=b[j],dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1,很显然,当比对的位字符一样时,能得到该状态转移方程。如果a[i]≠b[j],dp[i][j]=0,说明无论之前有没有连续的子串,到了这个不相等的位置会直接断掉,所以dp[i][j]=0;

下面是最长公共子串的代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int dp[2005][2005];
int main()
{
    char a[2005],b[2005];
    cin>>a>>b;
    for(int i=0;i<=strlen(a);i++)
    {
        dp[i][0]=0;
    }
    for(int j=0;j<=strlen(b);j++)
    {
        dp[0][j]=0;
    }
    for(int i=1;i<=strlen(a);i++)
    {
        for(int j=1;j<=strlen(b);j++)
        {
            if(a[i-1]==b[j-1])
            {
                dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1;
            }
            else
            {
                dp[i][j]=0;
            }
        }
    }
    int maxn=-1;
    for(int i=1;i<=strlen(a);i++)
    {
        for(int j=1;j<=strlen(b);j++)
        {
            maxn=max(maxn,dp[i][j]);
        }
    }
    cout<<maxn<<endl;
    return 0;
}

 

posted @ 2019-08-29 10:57  ~Monologue  阅读(4683)  评论(2编辑  收藏  举报