【C++】洛谷 AT_dp_f LCS

本文解析了如何使用动态规划解决字符串LCS问题,通过实例演示了计算两个字符串的最长公共子序列的过程,适合理解动态规划在字符串问题中的应用。

LCS

题面翻译

题目描述:

给定一个字符串 s s s 和一个字符串 t t t ,输出 s s s t t t 的最长公共子序列。

输入格式:

两行,第一行输入 s s s ,第二行输入 t t t

输出格式:

输出 s s s t t t 的最长公共子序列。如果有多种答案,输出任何一个都可以。

说明/提示:

数据保证 s s s t t t 仅含英文小写字母,并且 s s s t t t 的长度小于等于3000。

题目描述

文字列 $ s $ および $ t $ が与えられます。 $ s $ の部分列かつ $ t $ の部分列であるような文字列のうち、最長のものをひとつ求めてください。

输入格式

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

$ s $ $ t $

输出格式

$ s $ の部分列かつ $ t $ の部分列であるような文字列のうち、最長のものをひとつ出力せよ。 答えが複数ある場合、どれを出力してもよい。

样例 #1

样例输入 #1

axyb
abyxb

样例输出 #1

axb

样例 #2

样例输入 #2

aa
xayaz

样例输出 #2

aa

样例 #3

样例输入 #3

a
z

样例输出 #3


样例 #4

样例输入 #4

abracadabra
avadakedavra

样例输出 #4

aaadara

提示

注釈

文字列 $ x $ の部分列とは、$ x $ から $ 0 $ 個以上の文字を取り除いた後、残りの文字を元の順序で連結して得られる文字列のことです。

制約

  • $ s $ および $ t $ は英小文字からなる文字列である。
  • $ 1\ \leq\ |s|,\ |t|\ \leq\ 3000 $

Sample Explanation 1

答えは axb または ayb です。 どちらを出力しても正解となります。

Sample Explanation 3

答えは `` (空文字列) です。

思路: 设dp[i][j]表示第一个字符串中以第i个元素结尾的子序列与第二个字符串中以第j个元素结尾的子序列的最长公共子序列,设两字符串分别为s1, s2,则当s1[i] == s2[i]时,dp[i][j]为dp[i - 1][j - 1]的值加一,表示最长序列长度加一;当s1[i] != s2[i]时,dp[i][j]的值为dp[i - 1][j]和dp[i][j - 1]中最大值。据此就可以得到状态转移方程并写出动态规划。在输出时则需要反向遍历dp数组,找到并标记s1[i]==s2[j]时对应的字符并存入答案字符串即可。

代码:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
char ans[3005];
int maxx[3005][3005];
int main(){
    string s1, s2;
    cin >> s1 >> s2;
    for(int i = 1; i <= s1.length(); i++){
        for(int j = 1; j <= s2.length(); j++){
            if(s1[i - 1] == s2[j - 1]) maxx[i][j] = maxx[i - 1][j - 1] + 1;
            else maxx[i][j] = max(maxx[i - 1][j], maxx[i][j - 1]);
        }
    }
    int i = s1.length(), j = s2.length();
    while(maxx[i][j] > 0){
        if(s1[i - 1] == s2[j - 1]){
            ans[maxx[i][j] - 1] = s1[i - 1];
            i--, j--;
        }
        else{
            if(maxx[i][j] == maxx[i - 1][j]) i--;
            else j--;
        }
    }
    cout << ans;
    return 0;
}
### C++ 中 `vector::push_back` 函数的功能与用法 `push_back` 是 C++ 标准库中用于向容器末尾添加元素的函数,通常与容器类模板(如 `vector`、`list`、`deque` 等)一起使用。以下是关于 `vector::push_back` 的详细功能和用法说明: #### 功能描述 `push_back` 的主要功能是将一个新元素添加到 `vector` 容器的末尾[^1]。如果当前容量不足以容纳新增的元素,`vector` 会自动调整其内部存储空间以适应新的大小。这包括分配更大的内存块,并将现有元素复制或移动到新位置。 #### 基本用法 以下是一个简单的示例,展示如何使用 `push_back` 向 `vector` 添加元素: ```cpp #include <iostream> #include <vector> int main() { std::vector<int> myVector; myVector.push_back(1); // 向 vector 中添加一个整数元素 myVector.push_back(2); // 向 vector 中添加另一个整数元素 myVector.push_back(3); // 向 vector 中添加第三个整数元素 for (int num : myVector) { std::cout << num << " "; } return 0; } ``` 在上述代码中,`push_back` 被用来向 `myVector` 中依次添加三个整数元素。最终输出结果为:`1 2 3`。 #### 性能考虑 虽然 `push_back` 使用方便,但在某些情况下可能会导致性能开销。当 `vector` 的容量不足时,需要重新分配内存并复制所有现有元素到新位置。这种操作的时间复杂度为 O(n),因此频繁调用 `push_back` 可能会影响程序性能。为了优化性能,可以预先设置 `vector` 的容量,例如通过 `reserve` 方法: ```cpp std::vector<int> myVector; myVector.reserve(100); // 预先分配足够空间 ``` #### 与 `emplace_back` 的区别 `push_back` 和 `emplace_back` 都用于向 `vector` 末尾添加元素,但它们的行为有所不同。`push_back` 接收一个已经构造好的对象副本,而 `emplace_back` 则直接在容器内部分配的空间上构造对象,避免了额外的拷贝或移动操作[^2]。以下是一个对比示例: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <string> int main() { std::vector<std::string> v; v.push_back("hello"); // 拷贝字符串 "hello" 到 vector 中 v.emplace_back("world"); // 直接在 vector 内部构造字符串 "world" for (const auto& str : v) { std::cout << str << " "; } return 0; } ``` 在上述代码中,`push_back` 需要先创建一个临时的 `std::string` 对象,然后将其拷贝或移动到 `vector` 中;而 `emplace_back` 则直接在 `vector` 内部构造对象,从而减少了不必要的拷贝或移动操作。 #### 注意事项 - 如果需要插入大量元素,建议提前调用 `reserve` 方法以减少内存重新分配的次数。 - 在多线程环境中,`push_back` 并不是线程安全的,需要开发者自行管理同步问题。
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