华为机试HJ52:计算字符串的距离(动态规划)
作者:翟天保Steven
版权声明:著作权归作者所有,商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处
题目描述:
Levenshtein 距离,又称编辑距离,指的是两个字符串之间,由一个转换成另一个所需的最少编辑操作次数。许可的编辑操作包括将一个字符替换成另一个字符,插入一个字符,删除一个字符。编辑距离的算法是首先由俄国科学家Levenshtein提出的,故又叫Levenshtein Distance。
Ex:
字符串A:abcdefg
字符串B: abcdef
通过增加或是删掉字符”g”的方式达到目的。这两种方案都需要一次操作。把这个操作所需要的次数定义为两个字符串的距离。
要求:
给定任意两个字符串,写出一个算法计算它们的编辑距离。
本题含有多组输入数据。
输入描述:
每组用例一共2行,为输入的两个字符串
输出描述:
每组用例输出一行,代表字符串的距离
示例:
输入:
abcdefg abcdef abcde abcdf abcde bcdef
输出:
1 1 2
解题思路:
这道题用动态规划法做,建立二分图,解题函数为Levenshtein,辅助函数为getmin,getmin用来计算三个数值的最小值。
首先获取两个字符串a和b,给其开头创建空格,建立二分图,图的上边数据为0123456,意义是将b字符串操作(删除或添加)n次字符,使其和a字符串一致;左边数据同理。
接下来从(1,1)位置开始动态计算,若a[i]==b[j],表示该位置的最小变换次数同a[i-1][j-1]一致;若a[i]!=b[j],则考虑如下三种情况:
- a字符串中删除某字符或者b字符串中插入某字符,即L[i][j] = L[i-1][j] + 1;
- a字符串中插入某字符或者b字符串中删除某字符,即L[i][j] = L[i][j-1] + 1;
- a[i]替换成b[j]或者b[j]替换成a[i],lev[i][j] = lev[i-1][j-1] + 1。
结合如上四种情况动态计算出二分图中每个位置的数据,L[n-1][m-1]的值就是a和b两个字符串的Levenshtein距离。
测试代码:
#include <iostream>
#include <string>using namespace std;int getmin(int a,int b,int c)
{a=min(a,b);b=min(b,c);return min(a,b);
}int Levenshtein(string a,string b)
{a.insert(0, 1,' ');b.insert(0, 1,' ');int n=a.size();int m=b.size();int k,L[n][m];// 相当于删除字符串a的i个字符,使字符串一致for(int i=0;i<n;++i){L[i][0]=i;}// 相当于删除字符串b的i个字符,使字符串一致for(int i=0;i<m;++i){L[0][i]=i;}// 动态规划建二分表,动态记录最小距离for(int i=1;i<n;++i){for(int j=1;j<m;++j){// 若a和b当前字符一致,则最小距离同i-1和j-1的一致,所以k为0if(a[i]==b[j])k=0;elsek=1;// 若a和b当前字符不一致,有三种可能,取最小数值为当前位置数据L[i][j]=getmin(L[i][j-1]+1, L[i-1][j]+1, L[i-1][j-1]+k);}}return L[n-1][m-1];
}int main()
{string a,b;while(cin>>a>>b){cout<<Levenshtein(a, b)<<endl;}return 0;
}
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