toj1683 Common Subsequence

来源:互联网 发布:ubuntu中文语言包下载 编辑:程序博客网 时间:2024/06/03 20:00

题目链接:http://acm.tju.edu.cn/toj/showp.php?pid=1683

题目大意:DP经典例题,我感觉没这位仁兄讲得清楚,贴他的了;

思路:转自:http://hi.baidu.com/mengfanqi928/item/45e48f3ac8ffc98ef4e4ad70

给定两个序列
X = { x1 , x2 , ... , xm }
Y = { y1 , y2 , ... , yn }
求X和Y的一个最长公共子序列

举例
X = { a , b , c , b , d , a , b }
Y = { b , d , c , a , b , a }
最长公共子序列为
LSC = { b , c , b , a }

分析:

最长公共子序列问题具有最优子结构性质


X = { x1 , ... , xm }
Y = { y1 , ... , yn }
及它们的最长子序列
Z = { z1 , ... , zk }

1、若 xm = yn , 则 zk = xm = yn,且Z[k-1] 是 X[m-1] 和 Y[n-1] 的最长公共子序列
2、若 xm != yn ,且 zk != xm , 则 Z 是 X[m-1] 和 Y 的最长公共子序列
3、若 xm != yn , 且 zk != yn , 则 Z 是 Y[n-1] 和 X 的最长公共子序列

由性质导出子问题的递归结构

当 i = 0 , j = 0 时 , c[i][j] = 0
当 i , j > 0 ; xi = yi 时 , c[i][j] = c[i-1][j-1] + 1
当 i , j > 0 ; xi != yi 时 , c[i][j] = max { c[i][j-1] , c[i-1][j] }

求解:     引进一个二维数组c[][],用c[i][j]记录X[i]与Y[j] 的LCS 的长度,b[i][j]记录c[i][j]是通过哪一个子问题的值求得的,以决定搜索的方向。
    我们是自底向上进行递推计算,那么在计算c[i,j]之前,c[i-1][j-1],c[i-1][j]与c[i][j-1]均已计算出来。此时我们根据X[i] = Y[j]还是X[i] != Y[j],就可以计算出c[i][j]。

   递归式:回溯输出最长公共子序列过程:    

算法分析:
    由于每次调用至少向上或向左(或向上向左同时)移动一步,故最多调用(m + n)次就会遇到i = 0或j = 0的情况,此时开始返回。返回时与递归调用时方向相反,步数相同,故算法时间复杂度为Θ(m + n)。

代码:

求最长子序列的长度:

//两个字符串的最大重复字串 dp求解  http://hi.baidu.com/mengfanqi928/item/45e48f3ac8ffc98ef4e4ad70
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
using namespace std;
char a[500],b[500];
int ans[500][500];//ans[i][j]表示长度为i j的两个串的公共字串长度
int main()
{
    int i,j,len1,len2;
    while(cin>>a>>b)
    {
       len1 = strlen(a);
       len2 = strlen(b);
       for(i=0;i<=len1;i++)
          ans[i][0]=0;
       for(j=0;j<=len2;j++)
          ans[0][j]=0;
       for(i=1;i<=len1;i++)
       for(j=1;j<=len2;j++)
       {
          if(a[i-1]==b[j-1])
          ans[i][j]=ans[i-1][j-1]+1;
          else
          ans[i][j] = ans[i-1][j]>ans[i][j-1]?ans[i-1][j]:ans[i][j-1];
       }

       cout<<ans[len1][len2]<<endl;
    }
}

代码二:回溯、递归 打印出最长子序列:

//toj1683改编: 打印出最长公共子序列
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
int map[1000][1000];//map[i][j]表示长度为i j的两个串的公共字串长度
int flag[1000][1000];//flag[i][j]用于标记回溯方向
char s1[1000];
char s2[1000];
void pri(int x,int y)
{
    if(x==0 || y==0) return ;
    switch(flag[x][y]){
       case 0:
           pri(x-1,y-1);
           cout<<s1[x-1]<<" ";
           break;
       case 1:
           pri(x,y-1);
           break;
       case 2:
           pri(x-1,y);
           break;
    }  
}

int main(){
    int i,j,k,len1,len2;
    while(cin>>s1>>s2)
    {
       len1=strlen(s1);
       len2=strlen(s2);
       memset(map,0,sizeof(map));
       memset(flag,0,sizeof(flag));
       for(i=1;i<=len1;i++)
       for(j=1;j<=len2;j++)
        {
          if(s1[i-1]==s2[j-1])
            {
                  map[i][j]=map[i-1][j-1]+1;
                  flag[i][j]=0; //标记回溯方向
            }else{
               if(map[i][j-1]>map[i-1][j])
               {
                  map[i][j]=map[i][j-1];
                  flag[i][j]=1;      //标记回溯方向
               }else{
                     map[i][j]=map[i-1][j];
                     flag[i][j]=2;      //标记回溯方向
                    }
              }
        }

    if(map[len1][len2])
    {
           pri(len1,len2);
           cout<<endl;
    }     

  }
    return 0;
}


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