动态规划经典例题——最长公共子序列和最长公共子串(python)
1. 最长公共子序列(LCS)
1.1 问题描述
1.2 思路
利用动态规划。
下一步就要找到状态之间的转换方程。
因此可以根据这个方程来进行填表,以"helloworld"和“loop”为例:
1.3 Python代码
def LCS(string1,string2):len1 = len(string1)len2 = len(string2)res = [[0 for i in range(len1+1)] for j in range(len2+1)]for i in range(1,len2+1):for j in range(1,len1+1):if string2[i-1] == string1[j-1]:res[i][j] = res[i-1][j-1]+1else:res[i][j] = max(res[i-1][j],res[i][j-1])return res,res[-1][-1]
print(LCS("helloworld","loop"))
# 输出结果为:
[[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],[0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1],[0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2],[0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 3],[0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 3]], 3
所以"helloworld"和"loop"的最长公共子序列的长度为3。
1.4 找到具体的子序列
下面的内容借鉴了博主Running07的博客动态规划 最长公共子序列 过程图解
2. 最长公共子串
2.1 问题描述
2.2 思路
和最长公共子序列一样,使用动态规划的算法。
下一步就要找到状态之间的转换方程。
和LCS问题唯一不同的地方在于当A[i] != B[j]时,res[i][j]就直接等于0了,因为子串必须连续,且res[i][j] 表示的是以A[i],B[j]截尾的公共子串的长度。因此可以根据这个方程来进行填表,以"helloworld"和“loop”为例:
这个和LCS问题还有一点不同的就是,需要设置一个res,每一步都更新得到最长公共子串的长度。
2.3 Python代码
def LCstring(string1,string2):len1 = len(string1)len2 = len(string2)res = [[0 for i in range(len1+1)] for j in range(len2+1)]result = 0for i in range(1,len2+1):for j in range(1,len1+1):if string2[i-1] == string1[j-1]:res[i][j] = res[i-1][j-1]+1result = max(result,res[i][j]) return result
print(LCstring("helloworld","loop"))
# 输出结果为:2
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