HDU 4681 String (最长公共子序列)

本文介绍了一道关于寻找两个字符串之间的最长公共子序列(LCS)的算法题,并给出了解决方案。通过动态规划的方法,计算不同位置的最长公共子序列长度,再结合特定条件下的子串匹配,最终求得包含第三个字符串的最大可能长度。

题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4681

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;

#define fi first
#define se second

const int N = 1111;
char a[N], b[N], c[N];
int dp1[N][N], dp2[N][N], lena, lenb, lenc;
pair<int, int> pos[2][N];

void LCS()
{
    for(int i=1; i<=lena; i++) {
        for(int j=1; j<=lenb; j++) {
            if(a[i] == b[j]) dp1[i][j] = dp1[i-1][j-1] + 1;
            else dp1[i][j] = max(dp1[i-1][j], dp1[i][j-1]);
        }
    }
    for(int i=lena; i>0; i--) {
        for(int j=lenb; j>0; j--) {
            if(a[i] == b[j]) dp2[i][j] = dp2[i+1][j+1] + 1;
            else dp2[i][j] = max(dp2[i][j+1], dp2[i+1][j]);
        }
    }
}

void findc(char str[], int &len, int n, int &num)
{
    int i, j, k;
    for(i=1; i<=len; i++) {
        if(str[i] == c[1]) {
            for(j=i+1, k=2; j<=len && k<=lenc; j++) {
                if(str[j] == c[k]) k++;
                if(k == lenc+1) break;
            }
            if(k == lenc+1) {
                pos[n][num].fi = i;
                pos[n][num].se = j;
                num++;
            }
            else break;
        }
    }
}

int main()
{
    int t;
    scanf("%d", &t);
    getchar();
    for(int cases=1; cases<=t; cases++) {
        gets(a+1), lena = strlen(a+1);
        gets(b+1), lenb = strlen(b+1);
        gets(c+1), lenc = strlen(c+1);
        memset(dp1, 0, sizeof(dp1));
        memset(dp2, 0, sizeof(dp2));
        LCS();
        int anum = 0, bnum = 0;
        findc(a, lena, 0, anum);
        findc(b, lenb, 1, bnum);
        int ans = 0;
        for(int i=0; i<anum; i++) {
            for(int j=0; j<bnum; j++) {
                ans = max(ans, dp1[pos[0][i].fi-1][pos[1][j].fi-1]
                           + dp2[pos[0][i].se+1][pos[1][j].se+1]);
            }
        }
        printf("Case #%d: %d\n", cases, ans+lenc);
    }
    return 0;
}


### 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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