動態規劃法
經常會遇到複雜問題不能簡單地分解成幾個子問題,而會分解出一系列的子問題。簡單地採用把大問題分解成子問題,並綜合子問題的解匯出大問題的解的方法,問題求解耗時會按問題規模呈冪級數增加。
為了節約重複求相同子問題的時間,引入乙個陣列,不管它們是否對最終解有用,把所有子問題的解存於該陣列中,這就是動態規劃法所採用的基本方法。
【問題】
求兩字串行的最長公共字元子串行
問題描述:字串行的子串行是指從給定字串行中隨意地(不一定連續)去掉若干個字元(可能乙個也不去掉)後所形成的字串行。令給定的字串行x=
「x0,x1
,…,xm-1」,序列y=
「y0,y1
,…,yk-1」是x
的子串行,存在x
的乙個嚴格遞增下標序列,i1
,…,ik-1>
,使得對所有的j=0
,1,…,k-1
,有xij=yj
。例如,x=
「abcbdab
」,y=
「bcdb
」是x的乙個子串行。
考慮最長公共子串行問題如何分解成子問題,設a=
「a0,a1
,…,am-1」,b=
「b0,b1
,…,bm-1」,並z=
「z0,z1
,…,zk-1」為它們的最長公共子串行。不難證明有以下性質: (1
) 如果am-1=bn-1
,則zk-1=am-1=bn-1
,且「z0
,z1,…,zk-2」是「a0
,a1,…,am-2」和「b0
,b1,…,bn-2」的乙個最長公共子串行; (2
) 如果am-1!=bn-1
,則若zk-1!=am-1
,蘊涵「z0
,z1,…,zk-1」是「a0
,a1,…,am-2」和「b0
,b1,…,bn-1」的乙個最長公共子串行; (3
) 如果am-1!=bn-1
,則若zk-1!=bn-1
,蘊涵「z0
,z1,…,zk-1」是「a0
,a1,…,am-1」和「b0
,b1,…,bn-2」的乙個最長公共子串行。
這樣,在找a
和b的公共子串行時,如有am-1=bn-1
,則進一步解決乙個子問題,找「a0
,a1,…,am-2」和「b0
,b1,…,bm-2」的乙個最長公共子串行;如果am-1!=bn-1
,則要解決兩個子問題,找出「a0
,a1,…,am-2」和「b0
,b1,…,bn-1」的乙個最長公共子串行和找出「a0
,a1,…,am-1」和「b0
,b1,…,bn-2」的乙個最長公共子串行,再取兩者中較長者作為a
和b的最長公共子串行。
求解:引進乙個二維陣列c,用c[i][j]記錄x[i]與y[j] 的lcs 的長度,b[i][j]記錄c[i][j]是通過哪乙個子問題的值求得的,以決定搜尋的方向。
我們是自底向上進行遞推計算,那麼在計算c[i,j]之前,c[i-1][j-1],c[i-1][j]與c[i][j-1]均已計算出來。此時我們根據x[i] = y[j]還是x[i] != y[j],就可以計算出c[i][j]。
問題的遞迴式寫成:
回溯輸出最長公共子串行過程:
演算法分析:
由於每次呼叫至少向上或向左(或向上向左同時)移動一步,故最多呼叫(m + n)次就會遇到i = 0或j = 0的情況,此時開始返回。返回時與遞迴呼叫時方向相反,步數相同,故演算法時間複雜度為θ(m + n)。
**:
#include #include #define maxlen 100
void lcslength(char *x, char *y, int m, int n, int c[maxlen], int b[maxlen])
else if(c[i-1][j] >= c[i][j-1])
else}}
}void printlcs(int b[maxlen], char *x, int i, int j)
else if(b[i][j] == 1)
printlcs(b, x, i-1, j);
else
printlcs(b, x, i, j-1);
}int main(int argc, char **argv)
; char y[maxlen] = ;
int b[maxlen][maxlen];
int c[maxlen][maxlen];
int m, n;
m = strlen(x);
n = strlen(y);
lcslength(x, y, m, n, c, b);
printlcs(b, x, m, n);
return 0;
}
動態規劃解最長公共子串行問題
動態規劃法 經常會遇到複雜問題不能簡單地分解成幾個子問題,而會分解出一系列的子問題。簡單地採用把大問題分解成子問題,並綜合子問題的解匯出大問題的解的方法,問題求解耗時會按問題規模呈冪級數增加。為了節約重複求相同子問題的時間,引入乙個陣列,不管它們是否對最終解有用,把所有子問題的解存於該陣列中,這就是...
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動態規劃解最長公共子串行問題bug
昨天寫動態規劃解最長公共子串行問題是出錯了,糾結了我一天,浪費了好多時間。問題是這樣的,源 include include includeusing namespace std int a 1001 1001 char s1 1000 s2 1000 int max int x,int y int ...