算法导论--公共子序列

本文介绍了最长公共子序列问题在字符串相似度计算中的应用,以及如何使用动态规划解决这一问题。通过示例解释了动态规划的递推方程,并提供了C++代码实现,最后分析了算法的时间和空间复杂度。

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作用:

       最长公共子序列的问题常用于解决字符串的相似度,是一个非常实用的算法。

概念

     举个例子,给定两个序列X和Y,如果Z即是X的子序列也是Y的子序列,我们称它为X和Y的公共子序列(common subsequence)。

例如,X=<A,B,C,B,D,A,B>,Y=<B,D,C,A,B,A>,那么序列<B,C,A>就是X和Y 的公共子序列,但它不是X和Y的最长公共子序列(LCS)。

在你找出的公共子序列中,你能找出最长的公共子序列吗?

从图中我们看到了最长公共子序列为<B,C,B,A>,仔细想想我们可以发现其实最长公共子序列的个数不是唯一的,可能会有两个以上,

但是长度一定是唯一的,比如这里的最长公共子序列的长度为4。

 解决方案:

<1> 枚举法

       这种方法是最简单,也是最容易想到的,当然时间复杂度也是龟速的,我们可以分析一下,刚才也说过了cnblogs的子序列

个数有27个 ,延伸一下:一个长度为N的字符串,其子序列有2N个,每个子序列要在第二个长度为N的字符串中去匹配,匹配一次

需要O(N)的时间,总共也就是O(N*2N),可以看出,时间复杂度为指数级,暴力搜索复杂度极高。

 

<2> 动态规划

      既然是经典的题目肯定是有优化空间的,并且解题方式是有固定流程的,这里我们采用的是矩阵实现,也就是二维数组。

第一步:先计算最长公共子序列的长度。

第二步:根据长度,然后通过回溯求出最长公共子序列。

现有两个序列X={x1,x2,x3,...xi},Y={y1

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