• 暴力递归转动态规划(六)


    题目
    LeetCode原题—最长公共子序列
    给定两个字符串 text1 和 text2,返回这两个字符串的最长 公共子序列 的长度。如果不存在 公共子序列 ,返回 0 。

    一个字符串的 子序列 是指这样一个新的字符串:它是由原字符串在不改变字符的相对顺序的情况下删除某些字符(也可以不删除任何字符)后组成的新字符串。

    例如,“ace” 是 “abcde” 的子序列,但 “aec” 不是 “abcde” 的子序列。
    两个字符串的 公共子序列 是这两个字符串所共同拥有的子序列。

    暴力递归
    这道题的模型是术语样本对应模型,根据给定的两个样本从尾部进行划分,列出每一种的可能性即可(别问为什么,问就是经验。。)。
    暴力递归的整体思路是这样,求的是最长公共子序列,所以递归方法中返回从text1中 0 ~ i 和 text2中 0 ~ j 位置最长公共子序列的长度。
    而给定的两个字符串中,返回的公共子序列中共有四种可能性,并在四种可能性中取最大值:

    1. 返回的公共子序列,有可能是以text1[i]位置结尾,但一定不会text2[j]位置结尾。
    2. 返回的公共子序列,有可能是以text2[j]位置结尾,但一定不会text1[i]位置结尾。
    3. 返回的公共子序列,一定以text1[i]位置结尾 && 一定以text2[j]位置结尾。
    4. 返回的公共子序列,一定不以text1[i]位置结尾 && 一定不以text2[j]位置结尾。

    一共有这四种可能性,但是第四种没有必要进行比较。因为从上面四点的分析中可以看出:
    5. 例子1中因为是可能会以text1[i]位置结尾,所以text[i]是不动的要保留,而一定不会以text2[j]结尾,所以text2[j]是无用的要砍掉。
    所以例子1中的最长公共子序列的长度是 text1[ 0 ~ i ] 与 text2[ 0 ~ j - 1]范围中公共子序列的长度(后续递归)。

    1. 同理,例子2和例子1类似,最长公共子序列的范围是text1[ 0 ~ i - 1] 与 text2 [ 0 ~ j ] 范围中公共子序列的长度(后续递归)。
    2. 例子3中,因为必须要以text1[i]位置和text[j]位置结尾,所以两个都要保留,所以是text1[ i - 1] 与 text2[ j - 1 ](后续递归) + 1(保留当前共同结尾)
    3. 为什么第四种要抛弃,是因为第四种中所说的一定不以text[i]位置结尾 && 一定不以text[j]位置结尾,所以两个位置都要抛弃text1[ i - 1] 和 text2[ j - 1 ] ,它的text1范围 < 例子1, text2范围 < 例子2,因为求的是最长公共子序列长度,所以例子4的范围一定比不过例子1和例子2。所以直接抛弃它,不用4参与比较。

    其中例子1和例子2,每次都会参与最长公共子序列的比较,而例子3,只有在text1[i] == text2[j]时,才会进行比较。

    代码

    public static int longestCommonSubsequence(String text1, String text2) {
    
            if (text1 == null || text2 == null || text1.length() == 0 || text2.length() == 0) {
                return 0;
            }
    
            char[] str1 = text1.toCharArray();
            char[] str2 = text2.toCharArray();
    
            return process(str1, str2, str1.length - 1, str2.length - 1);
        }
    
        //只看str1[0 ~ i] 位置  和 str2[0 ~ j]位置,返回最大公共子序列
        //有几种可能性
        //1.一定不会以str1[i] 位置结尾 但是可能会以str2[j]位置结尾
        //2.一定不会以str2[j] 位置结尾 但是可能会以str1[i]位置结尾
        //3.一定以str1[i]和str2[j]位置结尾
        //4. 一定不以str[i]和str2[j]结尾
        public static int process(char[] str1, char[] str2, int i, int j) {
            if (i == 0 && j == 0) {
                return str1[i] == str2[j] ? 1 : 0;
            }
            //此时 i 来到了最后一个字符
            else if (i == 0) {
                //如果此时 str1[i] 位置 == str2[j] 相等,说明有一个公共子序列
                if (str1[i] == str2[j]) {
                    return 1;
                } else {
                    //如果不相等, str2 去j - 1位置
                    return process(str1, str2, i, j - 1);
                }
            }
            //此时 str2来到了最后一个字符
            else if (j == 0) {
                //此时 如果 str1[i] = str2[j] 相等,同样说明有一个公共子序列
                if (str1[i] == str2[j]) {
                    return 1;
                }else {
                    //否则 让 str1 去 i - 1位置继续递归
                    return process(str1, str2, i - 1, j);
                }
            }
            //str1 和 str2 都没有到最后一个字符
            else{
                //一定不会以str1[i] 位置结尾 但是可能会以str2[j]位置结尾
                int p1 = process(str1, str2, i - 1, j);
                //一定不会以str1[j] 位置结尾 但是可能会以str1[i]位置结尾
                int p2 = process(str1, str2, i, j - 1);
                //一定以str1[i]和str2[j]位置结尾
                int p3 = str1[i] == str2[j] ? 1 + process(str1, str2, i - 1, j - 1) : 0;
    
                return Math.max(p1,Math.max(p2,p3));
            }
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    动态规划
    根据上面的暴力递归代码改写动态规划,根据可变参数 字符串长度 i 和 j 可确定dp表大小(str1.length * str2.length),根据base case可以进行dp表的初始化赋值操作,而代码中的依赖 , 都是字符串长度 - 1 所以都是从0开始依赖。依赖的是 i - 1 ,j - 1和 i -1 j - 1。

    代码

     public static int dp(String s1, String s2) {
            if (s1 == null || s1.length() == 0 || s2 == null || s2.length() == 0) {
                return 0;
            }
            char[] str1 = s1.toCharArray();
            char[] str2 = s2.toCharArray();
    
            int M = str1.length;
            int N = str2.length;
            int[][] dp = new int[M][N];
    
            dp[0][0] = str1[0] == str2[0] ? 1 : 0;
    
            for (int j = 1; j < N; j++) {
                dp[0][j] = str1[0] == str2[j] ? 1 : dp[0][j - 1];
            }
    
            for (int i = 1; i < M; i++) {
                dp[i][0] = str1[i] == str2[0] ? 1 : dp[i - 1][0];
            }
    
            for (int i = 1; i < M; i++) {
                for (int j = 1; j < N; j++) {
                    int p1 = dp[i - 1][j];
                    int p2 = dp[i][j - 1];
                    int p3 = str1[i] == str2[j] ?( 1 + dp[i - 1][j - 1]) : 0;
    
                    dp[i][j] = Math.max(p3, Math.max(p1, p2));
                }
            }
            return dp[M - 1][N - 1];
        }
    
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    已解决java.beans.IntrospectionException: 在Java Beans中内省过程失败的正确解决方法,亲测有效!!!
  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_43936962/article/details/132646678