目录

leetcode1143.最长公共子序列

简介:最长公共子序列LCS,动态规划,状态压缩

2 动态规划设计

2.5 最长公共子序列

给定两个字符串 text1 和 text2,返回这两个字符串的最长 公共子序列 的长度。如果不存在 公共子序列 ,返回 0 。

一个字符串的 子序列 是指这样一个新的字符串:它是由原字符串在不改变字符的相对顺序的情况下删除某些字符(也可以不删除任何字符)后组成的新字符串。

例如,“ace” 是 “abcde” 的子序列,但 “aec” 不是 “abcde” 的子序列。 两个字符串的 公共子序列 是这两个字符串所共同拥有的子序列。

示例 1:

1
2
3
输入:text1 = "abcde", text2 = "ace" 
输出:3 
解释:最长公共子序列是 "ace" ,它的长度为 3 。

示例 2:

1
2
3
输入:text1 = "abc", text2 = "abc"
输出:3
解释:最长公共子序列是 "abc" ,它的长度为 3 。

示例 3:

1
2
3
输入:text1 = "abc", text2 = "def"
输出:0
解释:两个字符串没有公共子序列,返回 0 。

提示:

  • 1 <= text1.length, text2.length <= 1000
  • text1 和 text2 仅由小写英文字符组成。

解法一

用二维dp解决

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
class Solution {
    public int longestCommonSubsequence(String text1, String text2) {
        int n1 = text1.length();
        int n2 = text2.length();
        
        //dp
        //1.定义dp数组:dp[i][j]代表text1[0~i]和text2[0~j]的LCS值
        int[][] dp = new int[n1 + 1][n2 + 1];
        //2.base case: dp[0][0~n2]和dp[0~n1][0]都等于0
        for(int i = 0; i <= n1; i++) {
            dp[i][0] = 0;
        }
        for(int j = 0; j <= n2; j++) {
            dp[0][j] = 0;
        }
        //3.状态转移方程
        for(int i = 1; i <= n1; i++) {
            for(int j = 1; j <= n2; j++) {
                if(text1.charAt(i-1) == text2.charAt(j-1)) {
                    dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1;
                } else {
                    dp[i][j] = Math.max(dp[i-1][j], dp[i][j-1]);
                }
            }
        }
        //4.返回值
        return dp[n1][n2];
    }
}

解法二

不难发现:dp[i][j]仅仅与dp[i-1][j-1],dp[i][j-1],dp[i-1][j]的状态有关,所以可以进行状态压缩,减小空间复杂度

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
class Solution {
    public int longestCommonSubsequence(String text1, String text2) {
        int n1 = text1.length();
        int n2 = text2.length();
        
        //dp
        //1.定义dp数组:dp[j]代表text1[0~i]和text2[0~j]的LCS值
        int[] dp = new int[n2 + 1];
        int[] pre = new int[n2 + 1]; //记录上一行的结果
        //2.base case: dp[0]等于0
        Arrays.fill(pre, 0);
        //3.状态转移方程
        for(int i = 1; i <= n1; i++) {
            for(int j = 1; j <= n2; j++) {
                if(text1.charAt(i-1) == text2.charAt(j-1)) {
                    dp[j] = pre[j-1] + 1;
                } else {
                    dp[j] = Math.max(dp[j-1], pre[j]);
                }
            }
            pre = Arrays.copyOf(dp, n2 + 1);
        }
        //4.返回值
        return dp[n2];
    }
}