算法介绍:
编辑距离(Edit Distance),又称Levenshtein距离,是指两个字串之间,由一个转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。算法原理:
设我们可以使用d[ i , j ]个步骤(可以使用一个二维数组保存这个值),表示将串s[ 1…i ] 转换为 串t [ 1…j ]所需要的最少步骤个数,那么,在最基本的情况下,即在i等于0时,也就是说串s为空,那么对应的d[0,j] 就是 增加j个字符,使得s转化为t,在j等于0时,也就是说串t为空,那么对应的d[i,0] 就是 减少 i个字符,使得s转化为t。
然后我们考虑一般情况,加一点动态规划的想法,我们要想得到将s[1..i]经过最少次数的增加,删除,或者替换操作就转变为t[1..j],那么我们就必须在之前可以以最少次数的增加,删除,或者替换操作,使得现在串s和串t只需要再做一次操作或者不做就可以完成s[1..i]到t[1..j]的转换。所谓的“之前”分为下面三种情况:
1)我们可以在k个操作内将 s[1…i] 转换为 t[1…j-1]
2)我们可以在k个操作里面将s[1..i-1]转换为t[1..j]
3)我们可以在k个步骤里面将 s[1…i-1] 转换为 t [1…j-1]
针对第1种情况,我们只需要在最后将 t[j] 加上s[1..i]就完成了匹配,这样总共就需要k+1个操作。
针对第2种情况,我们只需要在最后将s[i]移除,然后再做这k个操作,所以总共需要k+1个操作。
针对第3种情况,我们只需要在最后将s[i]替换为 t[j],使得满足s[1..i] == t[1..j],这样总共也需要k+1个操作。而如果在第3种情况下,s[i]刚好等于t[j],那我们就可以仅仅使用k个操作就完成这个过程。
最后,为了保证得到的操作次数总是最少的,我们可以从上面三种情况中选择消耗最少的一种最为将s[1..i]转换为t[1..j]所需要的最小操作次数。
算法实现步骤:
步骤 | 说明 |
---|---|
1 | 设置n为字符串s的长度。("GUMBO") 设置m为字符串t的长度。("GAMBOL") 如果n等于0,返回m并退出。 如果m等于0,返回n并退出。 构造两个向量v0[m+1] 和v1[m+1],串联0..m之间所有的元素。 |
2 | 初始化 v0 to 0..m。 |
3 | 检查 s (i from 1 to n) 中的每个字符。 |
4 | 检查 t (j from 1 to m) 中的每个字符 |
5 | 如果 s[i] 等于 t[j],则编辑代价cost为 0; 如果 s[i] 不等于 t[j],则编辑代价cost为1。 |
6 | 设置单元v1[j]为下面的最小值之一: a、紧邻该单元上方+1:v1[j-1] + 1 b、紧邻该单元左侧+1:v0[j] + 1 c、该单元对角线上方和左侧+cost:v0[j-1] + cost |
7 | 在完成迭代 (3, 4, 5, 6) 之后,v1[m]便是编辑距离的值。 |
算法步骤详解:
本小节将演示如何计算"GUMBO"和"GAMBOL"两个字符串的Levenshtein距离。
步骤1、2
v0 | v1 | &nb |