题目
Description
求两个输入序列的最长的公共子字符串的长度。子字符串中的所有字符在源字符串中必须相邻。
如字符串:21232523311324和字符串312123223445,他们的最长公共子字符串为21232,长度为5。
输入格式
两行,第一行为第一个字符串X,第二行为第二个字符串Y,字符串不含空格并以回车标示结束。X和Y的串长都
不超过10000。
输出格式
两行,第一行为最长的公共子字符串的长度,第二行输出一个最长的公共子字符串。
说明:
(1)若最长的公共子字符串有多个,请输出在源字符串X中靠左的那个。
(2)若最长公共子字符串的长度为0,请输出空串(一个换行符)。
如输入:
21232523311324
152341231
由于523和123都是最长的公共子字符串,但123在源串X中更靠左,因此输出:
3
123
输入样例
21232523311324
312123223445
输出样例
5
21232
提示
一,对输入字符串的处理
大家在接受数据的时候,不要用(c=getchar())!=‘\n’诸如此类一个字符一个字符接受,然后判断是否是回车
符号来结束一行的输入,这样的方式在你本机运行不会有问题,但OJ系统中会有错误,无法输出结果,因为
测试平台行末并非’\n’字符。这里接受数据用scanf的%s,或cin等,会自动判别结束字符的,你就不要在你
程序里专门去判别或吸收回车字符。
二,递推公式
此题和书上3.3节"最长公共子序列"描述是不同的,子序列可由不连续字符组成,但子字符串是连续的。
此题更加简单!
假设求字符串str1,str2的最长公共子串的长度.
定义f(m,n): 分别以str1[m],str2[n]结尾的最长连续公共子串的长度,
其中字符串末尾的str1[m]和str2[n]包含在最长公共子串中,即为最长公共子串的最末元素。
(这里大家思考一下,为何要这样假设子问题和子问题最优解f(m,n)?
因为子串是连续的,更大规模问题和下一级更小规模的子问题要能联系起来,而且这种联系还要越简单越好,
只有规定原先两个串的最末元素包含在最长公共子串中,这样就能联系上两个串的前缀部分(都去掉末个元
素)的最长公共子串问题。)
而对于f(m+1,n+1) 有:
- f(m+1,n+1) = 0, if str1[m+1] != str2[n+1]
- f(m+1,n+1) = f(m,n) + 1, if str1[m+1] == str2[n+1]
- 另外边界情况,f(0,j)=0(j>=0), f(j,0)=0(j>=0)
而此题所求的最长公共字符串的长度即为f(m,n)整个二维数组中的最大值,注意不是填充的最后一个元素。
也不是最后一行元素的最大值,而是整个二位数组的最大值。思考一下为什么呢?
至于如何优先输出在源串X靠左的公共子串,大家自行思考。
这也容易,在你比较产生数组最大值maxlen时,就同步记录下那时在x数组中的下标位置,比如此位置叫endindex_x。
最后用这个位置在X序列中输出从X[endindex_x - maxlen + 1]元素一直到X[endindex_x]元素即可。
题解
代码
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
const int N = 10010;
char s1[N], s2[N];
int dp[N][N];
int main()
{
scanf("%s%s", s1+1, s2+1);
int len1 = strlen(s1+1), len2 = strlen(s2+1);
int maxLen = 0, idx = 1;
for(int i = 1; i <= len1; i++)
for(int j = 1; j <= len2; j++)
if(s1[i] == s2[j]){//如果两个字符相等,那么最大公共字串的长度=dp[i-1][j-1] + 1,否则=0
dp[i][j] = dp[i-1][j-1] +1;
if(maxLen < dp[i][j]) idx = i, maxLen = dp[i][j];
}else dp[i][j] = 0;
cout << maxLen << endl;
s1[idx+1] = '\0';
printf("%s\n", s1 + idx-maxLen+1);
return 0;
}
代码二
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
string s1, s2;
cin >> s1 >> s2;
vector<vector<int>> dp(s1.size() + 1, vector<int>(s2.size()+1));
int maxLen = 0, idx = 0;
for(int i = 0; i < s1.size(); i++)
for(int j = 0; j < s2.size(); j++)
if(s1[i] == s2[j]){
dp[i+1][j+1] = dp[i][j] + 1;
if(maxLen < dp[i+1][j+1]) idx = i, maxLen = dp[i+1][j+1];
}else dp[i+1][j+1] = 0;
cout << maxLen << endl;
cout << s1.substr(idx-maxLen+1, maxLen) << endl;
return 0;
}
本文介绍了一种求解两个字符串最长公共子串的问题,并给出了详细的算法思路及两种实现代码。通过递推公式,文章展示了如何利用动态规划高效地解决这一常见问题。
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