HDU 1159 Common Subsequence

本文详细介绍了如何求解最长公共子序列问题(LCS),包括其递归定义、最优子结构性质及其动态规划解决方案。通过具体实例展示了算法的实现过程。

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Common Subsequence

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Problem Description
A subsequence of a given sequence is the given sequence with some elements (possible none) left out. Given a sequence X = <x1, x2, ..., xm> another sequence Z = <z1, z2, ..., zk> is a subsequence of X if there exists a strictly increasing sequence <i1, i2, ..., ik> of indices of X such that for all j = 1,2,...,k, xij = zj. For example, Z = <a, b, f, c> is a subsequence of X = <a, b, c, f, b, c> with index sequence <1, 2, 4, 6>. Given two sequences X and Y the problem is to find the length of the maximum-length common subsequence of X and Y.
The program input is from a text file. Each data set in the file contains two strings representing the given sequences. The sequences are separated by any number of white spaces. The input data are correct. For each set of data the program prints on the standard output the length of the maximum-length common subsequence from the beginning of a separate line.
 

Sample Input
  
abcfbc abfcab programming contest abcd mnp
 

Sample Output
  
4 2 0
 

Source
 

Recommend
Ignatius
 
呢个系DP既一种经典题型,叫LCS(Longest Common Subsequence)最长公共子序列,系允许吾连续,连续又系另外一种鸟。
首先就系要提到一种叫做最优子结构既性质,相当好用正斗既性质。
 
设X = <x1, x2, ........xm>, Xm-1 = <x1, x2, .........xm-1>
    Y = <y1, y2, ........yn>, Yn-1 = <y1, y2, .........yn-1>
    Z = <z1, z2, ........zk>, Zk-1 = <z1, z2, ........zk>
 
另外Z为X,Y既LCS,就可以引出如下性质:,
 
1、当xm = ym既时候, Zk-1为Xm-1同埋Yn-1既LCS。(因为zk就系xm(ym), 呢种情况Z = Zk-1 + 1)
2、当xm != ym既时候, Z就系 "Xm-1同Y” 或者  "X同Yn-1" 既LCS。(即系两种可能之间既最大值)
 
根据呢两个性质就可以即刻写出一个递归定义:
两个序列既LCS包含左两个序列前序既然LCS。
姐系甘,你要求XY既LCS,就首先要求出"Xm-1同 Yn-1"、 "Xm-1同Y” 或者  "X同Yn-1"既LCS。
写成递归式就系下面甘样:
 
设ts[i][j]储存Xi同Yi既LCS长度。
               {          ts[i][j] = 0                                           i = 0 || j = 0        //注意呢度可以解决空集情况
ts[i][j] = {           ts[i][j] = ts[i][j]                                     xi = yi
               {          ts[i][j] = Max(ts[i][j - 1], ts[i - 1][j])    xi != yi 
 
但系如果字符串好大, 写递归好明显吾得吃,所以用二维数组递推,时间复杂度O(n*m)。
 
下面系代码:
 
42269912011-07-20 15:59:19Accepted115962MS24556K952 BC++10SGetEternal{(。)(。)}!
 
<code>

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

#define MAXF(x, y) (x > y? x: y)

string x, y;
int    lx, ly, **ts;

void print(int *arr, int siz)
{
 int i;

 for (i = 0; i < siz; i++)
  printf("%6d", arr[i]);
 putchar('\n');
}

void init()
{
 int i;
 
 lx = x.length();
 ly = y.length();
 ts = new int *[lx + 1];
 for (i = 0; i < lx + 1; i++)
 {
  ts[i] = new int [ly + 1];
  memset(ts[i], 0, sizeof(int) * (ly + 1));
#if 0
  print(ts[i], ly + 1);
#endif
 }
}

int dp()
{
 int i, j;
 
#if 0
 printf("test  = %d\n", MAXF(8, 7));
#endif
 for (i = 1; i <= lx; i++)
  for (j = 1; j <= ly; j++)
   if (x[i - 1] == y[j - 1])
    ts[i][j] = ts[i - 1][j - 1] + 1;
   else ts[i][j] = MAXF(ts[i][j - 1], ts[i - 1][j]);
 return ts[lx][ly];
}

int main()
{
 while (cin >> x >> y)
 {
#if 0
  printf("%s %s\n", x.c_str(), y.c_str());
#endif
  init();
  printf("%d\n", dp());
 }

 return 0;
}

</code>
 
搞掂{=      =+}
### HDU 1159 最长公共子序列 (LCS) 解题思路 #### 动态规划状态定义 对于两个字符串 `X` 和 `Y`,长度分别为 `n` 和 `m`。设 `dp[i][j]` 表示 `X[0...i-1]` 和 `Y[0...j-1]` 的最长公共子序列的长度。 当比较到第 `i` 个字符和第 `j` 个字符时: - 如果 `X[i-1]==Y[j-1]`,那么这两个字符可以加入之前的 LCS 中,则有 `dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1`[^3]。 - 否则,如果 `X[i-1]!=Y[j-1]`,那么需要考虑两种情况中的最大值:即舍弃 `X[i-1]` 或者舍弃 `Y[j-1]`,因此取两者较大者作为新的 LCS 长度,即 `dp[i][j]=max(dp[i-1][j], dp[i][j-1])`。 时间复杂度为 O(n*m),其中 n 是第一个字符串的长度而 m 是第二个字符串的长度。 #### 实现代码 以下是 Python 版本的具体实现方式: ```python def lcs_length(X, Y): # 初始化二维数组用于存储中间结果 m = len(X) n = len(Y) # 创建(m+1)x(n+1)大小的表格来保存子问题的结果 dp = [[0]*(n+1) for _ in range(m+1)] # 填充表项 for i in range(1, m+1): for j in range(1, n+1): if X[i-1] == Y[j-1]: dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1 else: dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1]) return dp[m][n] # 测试数据输入部分可以根据具体题目调整 if __name__ == "__main__": while True: try: a = input().strip() b = input().strip() result = lcs_length(a,b) print(result) except EOFError: break ``` 此程序会读入多组测试案例直到遇到文件结束符(EOF)。每组案例由两行组成,分别代表要计算其 LCS 的两个字符串。最后输出的是它们之间最长公共子序列的长度。
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