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最长共同子序列代码

最编程 2024-10-18 07:17:02
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在这里插入图片描述

问题分析:

最长公共子序列指的是,给定两个字符串,我们需要找出它们都包含的最长子序列。这个子序列不要求是连续的,但它的字符顺序必须保持一致。

算法步骤:

  1. 定义状态(DP 表)

    • 我们使用一个二维数组 dp 来存储状态,其中 dp[i][j] 表示字符串 text1 的前 i 个字符和字符串 text2 的前 j 个字符的最长公共子序列的长度。
  2. 状态转移方程

    • 如果 text1[i-1] == text2[j-1],即当前两个字符相等,那么 dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1。这是因为当前的两个字符都可以加入公共子序列中,因此子序列长度加 1。
    • 如果 text1[i-1] != text2[j-1],即当前字符不相等,那么 dp[i][j] = Math.max(dp[i-1][j], dp[i][j-1])。这是因为我们需要从两个选择中取最大值:要么不考虑 text1[i-1],要么不考虑 text2[j-1],来找到更长的子序列。
  3. 初始状态

    • dp[0][*]dp[*][0] 的值均为 0,因为如果任意一个字符串的长度为 0,那么最长公共子序列的长度也必然为 0。
  4. 最终结果

    • 当我们遍历完所有的字符后,dp[m][n] (其中 mn 分别是 text1text2 的长度)就会存储两个字符串的最长公共子序列的长度。

时间复杂度和空间复杂度:

  • 时间复杂度:O(m * n),其中 m 和 n 分别是字符串 text1text2 的长度。我们需要遍历 m * n 个状态来填充 dp 表。
  • 空间复杂度:O(m * n),用于存储 dp 表格。

示例解释:

对于输入 text1 = "abcde"text2 = "ace",通过动态规划构造 dp 表后,结果为 3,表示它们的最长公共子序列为 "ace"

总结起来,这个算法通过构建一个二维数组,逐个字符进行比较,逐步累积最长的公共子序列的长度,从而得到最终的解。

class Solution {
    public int longestCommonSubsequence(String text1, String text2) {
        int m = text1.length();
        int n = text2.length();
        //dp[i][j] 的含义是字符串 text1 的前 i 个字符与字符串 text2 的前 j 个字符之间的最长公共子序列长度
        int[][] dp = new int[m + 1][n + 1];
        //更新dp
        for (int i = 1; i <= m; i++) {
            for (int j = 1; j <= n; j++) {
                if (text1.charAt(i - 1) == text2.charAt(j - 1)) {
                    //text1 的前 i-1 个字符与字符串 text2 的前 j-1 个字符的LCS + 1
                    //是text1 的前 i 个字符与字符串 text2 的前 j 个字符的LCS
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;
                } else {
                    //text1 的前 i 个字符与字符串 text2 的前 j 个字符的LCS
 //从text1 的前 i-1 个字符与字符串 text2 的前 j 个字符的LCS和text1 的前 i 个字符与字符串 text2 的前 j-1 个字符的LCS
 //选择更大者
                    dp[i][j] = Math.max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]);
                }
            }
        }
        return dp[m][n];
    }
}

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