DP---最长公共子序列

来源:互联网 发布:协同过滤算法实现 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 14:23

问题描述
最长公共子序列也称作最长公共子串(不要求连续),英文缩写为LCS(Longest Common Subsequence)。其定义是,一个序列 S ,如果分别是两个或多个已知序列的子序列,且是所有符合此条件序列中最长的,则 S 称为已知序列的最长公共子序列。


应用  
最长公共子序列是一个十分实用的问题,它可以描述两段文字之间的“相似度”,即它们的雷同程度,从而能够用来辨别抄袭。对一段文字进行修改之后,计算改动前后文字的最长公共子序列,将除此子序列外的部分提取出来,这种方法判断修改的部分,往往十分准确。简而言之,百度知道、百度百科都用得上。

算法
动态规划的一个计算两个序列的最长公共子序列的方法如下:
以两个序列 X、Y 为例子:
设有二维数组 f[i,j] 表示 X 的 i 位和 Y 的 j 位之前的最长公共子序列的长度,则有:
f[1][1] = same(1,1);
f[i,j] = max{f[i-1][j -1] + same(i,j),f[i-1,j],f[i,j-1]}
其中,same(a,b)当 X 的第 a 位与 Y 的第 b 位完全相同时为“1”,否则为“0”。
此时,f[j]中最大的数便是 X 和 Y 的最长公共子序列的长度,依据该数组回溯,便可找出最长公共子序列。
该算法的空间、时间复杂度均为O(n^2),经过优化后,空间复杂度可为O(n)。
代码(C++)

#include <cstdlib>  #include <iostream>  using namespace std;#define N 105int dp[N+1][N+1] ;char str1[N],str2[N];  int maxx(int a , int b){if(a > b) return a ;return b ;}   int LCSL(int len1 , int len2){int i,j;int len = maxx(len1 , len2);for( i = 0 ; i <= len; i++ )dp[i][0] = 0 ;dp[0][i] = 0 ;//初始状态,dp全为0;for( i = 1 ; i<= len1 ; i++){for( j = 1 ; j <= len2 ; j++){if(str1[i - 1] == str2[j - 1]){dp[i][j] = dp[i - 1][ j - 1] + 1 ;}else{dp[i][j] = maxx(dp[i - 1][ j ] , dp[i][j - 1]) ;}}}return dp[len1][len2];}int main()  {while(cin >> str1 >> str2){int len1 = strlen(str1) ;int len2 = strlen(str2) ;cout<<LCSL(len1 , len2)<<endl;}return 0;}

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