python3 动态规划 leetcode 最长公共子序列和

题目链接

https://leetcode-cn.com/problems/longest-common-subsequence/

题目介绍

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。

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。

若这两个字符串没有公共子序列,则返回 0。

示例 1:

输入:text1 = "abcde", text2 = "ace"

输出:3

解释:最长公共子序列是 "ace",它的长度为 3。

classSolution:deflongestCommonSubsequence(self, t1: str, t2: str) -> int:memo = {}defdp(i, j):# 查表if(i, j)inmemo:returnmemo[(i, j)]# base caseifi ==-1orj ==-1:return0ift1[i] == t2[j]:                memo[(i, j)] = dp(i -1, j -1) +1else:                memo[(i, j)] = max(dp(i, j -1), dp(i -1, j))returnmemo[(i, j)]        m, n = len(t1) -1, len(t2) -1returndp(m, n)

思路

首先,拿到本题,脑海里应该有一个解题大框架,你看到子序列就应该想到这题大概率需要用到两个指针i,j 分别指向字符串某个位置,然后按一定规律朝某一方向延申,还记得上次的编辑距离吗?思路其实差不多,两个指针,然后不同情况直接max对抗

本题分为三种情况

1. 两个指针所指位置对应字符相等,这个很简单,说明已经找到一个了,总数即为1 + dp(i-1,j- 1)

2. 举个例子,如s1 = "bpd",s2 = "ebi" 这个时候我们想象这两个都是数轴,是不是把s2往左边拉一个,这样两个是不是又可以相等了,就是dp(i,j-1) 类似的,若s1 = "bpd",s2 = "poi" 这个时候,把s1往左边拉一个就行,就是dp(i-1,j)

是不是轻轻松松,本题就解决了,根本不费吹灰之力,就把这题解决,这就告诉我们学算法题学的是框架,思路,而不是只会一道题

但是,这是最优解吗?当然不是,我们在斐波那契数列已经讲过,你重复迭代函数肯定时间复杂度高,那么我们就要想如何来重复写表来降低复杂度

classSolution:deflongestCommonSubsequence(self, t1: str, t2: str) -> int:m, n = len(t1), len(t2)# 构建DP TABLE + base casedp = [[0] * (n +1)for_inrange(m +1)]foriinrange(1, m +1):forjinrange(1, n +1):ift1[i -1] == t2[j -1]:                    dp[i][j] = dp[i -1][j -1] +1else:                    dp[i][j] = max(dp[i -1][j], dp[i][j -1])returndp[-1][-1]

思路

本题关于dp[i][j] 的定义是*s1[0:i],s2[0:j]*两者的最长公共序列长度,当i,j都等于0时,自然为0,这也是为什么i,j从1开始,本质上遍历的范围还是整个字符

本题分为三种情况

1. 两个指针所指位置对应字符相等,这个很简单,说明已经找到一个了,总数即为1 + dp[i-1][j- 1]

2. 举个例子,如s1 = "bpd",s2 = "ebi" 这个时候我们想象这两个都是数轴,是不是把s2往左边拉一个,这样两个是不是又可以相等了,就是dp[i,j-1] 类似的,若s1 = "bpd",s2 = "poi" 这个时候,把s1往左边拉一个就行,就是dp[i-1,j]

3. 万一都不相等怎么办,它题目说要求最长,你都不相等,能是最长吗?直接舍去

注意点

一开始的列表生成就应该有人写成

dp = [[0] * (n +1)] * (m +1)

然后说明明生成都一样,可结果就是报错,python生成一维数组这样做没问题,可如果上升到二维,它会把里面的看成一个整体,简单说来就是你改大家改

dp = [[0] *2] *2dp[0][0] =1print(dp)#[[1,0],[1,0]]

奇怪的是我只想改一个,结果都变了

正确生成二维数组需要这样写

dp = [[0] * (n +1)for_inrange(m +1)]

大家觉得有帮助的可以去我的github主页,那里有更新更全面的题解

https://github.com/sherlcok314159/leetcode-python-3/blob/main/md/all_have.md

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