最長公共子序列:
兩個序列按順序匹配相同的元素,所構成的新序列。(元素間可以不連續)
舉例:
a----b----e----d----c----f----g
丨 丨 丨 丨
ca-------------------c----fh---ge
最長公共子序列爲 :acfg
解決最長公共子序列:
- 暴力搜索:假設長度爲N的序列,其子序列個數(排列組合):
Cn(0)+Cn(1)+Cn(2)+Cn(3)+Cn(4)+……+Cn(n) = 2^n ;
同理,另一長度爲M的序列,其子序列個數爲 2^m ;
複雜度爲O(2^(N+M));
基本GG。 - 動態規劃:把求解問題分成若干個子問題。
求前N-1元素與前M-1的最長公共字串;
求前N-2元素與前M-2的最長公共字串;
……
如何使用動態規劃解決最長公共子序列:
我們把兩個序列從尾部一個一個拆分比較,會發現兩種情況:
(設序列X,Y,X(a)爲序列第a個元素)
- 末尾元素相同,即X(N)=Y(M)。
我們可以知道此時最長公共子序列的末尾元素一定也爲X(N)(或Y(M))。
可繼續把序列拆分成 比較X(N-1) 與 Y(M-1)。 - 末尾元素不同,即X(N)≠Y(M)。
此情況下又分兩種情況:
——①最長子序列的末尾元素可能是X(N),非Y(M)。踢出Y(M), 比較X(N) 與 Y(M-1)
——②最長子序列的末尾元素可能是Y(M),非X(N)。踢出X(N), 比較X(N-1) 與 Y(M)
動態規劃的遞推結構:
放個模板:
void lcs(){
la=strlen(a);
lb=strlen(b);
for(int i=1;i<=la;i++){
for(int j=1;j<=lb;j++){
if(a[i-1]==b[j-1]){
dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1;
}
else {
dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i][j-1]);
}
}
}
}