原文:
經典演算法題每日演練——第四題 最長公共子串行
一: 作用
最長公共子串行的問題常用於解決字串的相似度,是乙個非常實用的演算法,作為碼農,此演算法是我們的必備基本功。
二:概念
舉個例子,cn
blogs這個字串中子序列有多少個呢?很顯然有27個,比如其中的cb,cgs等等都是其子序列,我們可以看出
子串行不見得一定是連續的,連續的那是子串。
在你找出的公共子串行中,你能找出最長的公共子串行嗎?
從圖中我們看到了最長公共子串行為blog,仔細想想我們可以發現其實最長公共子串行的個數不是唯一的,可能會有兩個以上,
但是長度一定是唯一的,比如這裡的最長公共子串行的長度為4。
三:解決方案
<1> 列舉法
這種方法是最簡單,也是最容易想到的,當然時間複雜度也是龜速的,我們可以分析一下,剛才也說過了cnblogs的子串行
個數有27個 ,延伸一下:乙個長度為n的字串,其子序列有2n個,每個子串行要在第二個長度為n的字串中去匹配,匹配一次
需要o(n)的時間,總共也就是o(n*2n),可以看出,時間複雜度為指數級,恐怖的令人窒息。
<2> 動態規劃
既然是經典的題目肯定是有優化空間的,並且解題方式是有固定流程的,這裡我們採用的是矩陣實現,也就是二維陣列。
第一步:先計算最長公共子串行的長度。
第二步:根據長度,然後通過回溯求出最長公共子串行。
現有兩個序列x=,y=,
設乙個c[i,j]: 儲存xi與yj的lcs的長度。
遞推方程為:
不知道大家看懂了沒?動態規劃的乙個重要性質特點就是解決「子問題重疊」的場景,可以有效的避免重複計算,根據上面的
公式其實可以發現c[i,j]一直儲存著當前(xi,yi)的最大子串行長度。
圖大家可以自己畫一畫,**完全是根據上面的公式照搬過來的,長度的問題我們已經解決了,這次要解決輸出最長子序列的問題,
我們採用乙個標記函式flag[i,j],當
①:c[i,j]=c[i-1,j-1]+1 時 標記flag[i,j]="left_up"; (左上方箭頭)
②:c[i-1,j]>=c[i,j-1] 時 標記flag[i,j]="left"; (左箭頭)
③: c[i-1,j]例如:我輸入兩個序列x=acgbfhk,y=cegefkh。
1using
system;23
namespace428
29static
void lcs(string str1, string
str2)
3049
else
5057
else
5862}63
}64}65
}6667static
void subsequence(int i, int
j)68
: 當前座標:(,)
", str2[j - 1], i - 1, j - 1
);75
76//
左前方77 subsequence(i - 1, j - 1
由於直接繪圖很麻煩,嘿嘿,我就用手機拍了張:
好,我們再輸入兩個字串:
通過上面的兩張圖,我們來分析下它的時間複雜度和空間複雜度。
時間複雜度:構建矩陣我們花費了o(mn)的時間,回溯時我們花費了o(m+n)的時間,兩者相加最終我們花費了o(mn)的時間。
空間複雜度:構建矩陣我們花費了o(mn)的空間,標記函式也花費了o(mn)的空間,兩者相加最終我們花費了o(mn)的空間。
經典演算法題每日演練 第七題 KMP演算法
在大學的時候,應該在資料結構裡面都看過kmp演算法吧,不知道有多少老師對該演算法是一筆帶過的,至少我們以前是的,確實kmp演算法還是有點饒人的,如果說紅黑樹是 級的,那麼kmp演算法比紅黑樹還要 很抱歉,每次打kmp的時候,輸 入法總是提示 看毛片 三個字,嘿嘿,就叫 看毛片演算法 吧。一 bf演算...
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經典演算法題每日演練 第七題 KMP演算法
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