【动态规划】 最长公共子序列 求长度和最长字符串

相信能搜这个算法的,一定是对它有所接触了,最长公共子序列(非连续)问题是求两个字符串中公有的字符组成的最长字符串(当然字符的先后顺序不能变);

以南阳36为例:

 

 

最长公共子序列

时间限制:3000 ms  |  内存限制:65535 KB

难度:3

描述

咱们就不拐弯抹角了,如题,需要你做的就是写一个程序,得出最长公共子序列。
tip: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。

输入

第一行给出一个整数N(0 接下来每组数据两行,分别为待测的两组字符串。每个字符串长度不大于1000.

输出

每组测试数据输出一个整数,表示最长公共子序列长度。每组结果占一行。

样例输入

2
asdf
adfsd
123abc
abc123abc

样例输出

3
6

 

这道题要求出a,b两个字符串的最大长度,这里加上求最长字符串。

arr[i][j]:

 

  0 a d f s d
0 0 0 0 0 0 0
a 0          
s 0          
d 0          
f 0          

表格的第一列是字符串a:asdf

表格的第一行是字符串b:adfsd

arr[i][j] 代表当a的串到a[i],b的串到b[j]的时候a,b的最长公共子序列长度。从前至后更新数组。

 

  0 a d f s d
0 0 0 0 0 0 0
a 0 1 1 1 1 1
s 0          
d 0          
f 0          

当第二行中a只有一个字符‘a’,所以当第一个其等于b中‘a’时,后面的都是1。

 

  0 a d f s d
0 0 0 0 0 0 0
a 0 1 1 1 1 1
s 0 1 2 2 2 2
d 0          
f 0          

同理,第三行最后一个不超过2。

 

  0 a d f s d
0 0 0 0 0 0 0
a 0 1 1 1 1 1
s 0 1 2 2 2 2
d 0 1 2 2 2 3
f 0 1 2 3 3 3

 

更新完毕,右下角为公共子串的最大长度。

图中红色数字位置为a[i]=b[j]处,长度由a[i-1][j-1]加1,(若取a[i]=b[j],那么长度变长,这个长度要在a[i]、b[j]之前的基础上变/斜对角位置)

当a[i]!=b[j]那么arr[i][j]取max[(a[0~i]与b[0~j-1]的最大长度),(a[0~i-1]与b[0~j]的最大长度)];

so:求最大长度的代码为:

 

#include
#include   //memset函数头文件
using namespace std;
string a,b,s;
int al,bl,n;
int arr[1001][1001];

void dp()   //更新数组
{
    for(int i=1;i<=al;i++)
    {
        for(int j=1;j<=bl;j++)
        {
            if(a[i-1]==b[j-1]) arr[i][j]=arr[i-1][j-1]+1;
              //i-1,j-1是因为a,b字符串是从0开始的
              //但是arr数组是要从arr[1][1]开始更新
              //因为i=0||j=0→arr[i][j]=0;不需更新
            else  arr[i][j]=max(arr[i-1][j],arr[i][j-1]);
        }
    }
}

int main()
{
    while(cin>>n)
    {
        while(n--)
        {
            memset(arr,0,sizeof(arr));
            cin>>a>>b;
            al=a.length();
            bl=b.length();
            dp();
            cout<

接下来我们看一下怎么求这个最长的字符串:

 

求长度是从前向后更新数组,但是想要求字符串需要从后向前看。

 

  0 a d f s d
0 0 0 0 0 0 0
a 0 1 1 1 1 1
s 0 1 1 2 2 2
d 0 1 2 2 2 3
f 0 1 2 3 3 3

图中黄底红字部分为相等字符部分:用数组s记录相等点的字符,k为s下标,初值0;

a的长度al,b的长度bl;i=al;j=bl;

判断a[i]=b[j]?如果相等:s[k]=a[i]=b[j];k+1;由于相

                     如果不等:(1) 如果arr[i][j]==arr[i-1][j]证明还可以向上移动

                                          (例:长度不会由4→2,漏掉3)所以此时可以向上走:i--;

                                       (2)如果arr[i][j]!=arr[i-1][j],证明再向上走就会漏掉一个相等点

                                            求得s长度不会最大相等长度。所以向左走:j--;

求得s="dsa";

因为是逆序寻找所以字符串是倒序,对s进行输出时要倒序输出!

代码如下:

 

#include
#include
using namespace std;
    string a,b,s;
    int al,bl,n;
    int arr[1001][1001];

void dp()
{
    for(int i=1;i<=al;i++)
    {
        for(int j=1;j<=bl;j++)
        {
            if(a[i-1]==b[j-1]) arr[i][j]=arr[i-1][j-1]+1;
            else  arr[i][j]=max(arr[i-1][j],arr[i][j-1]);
        }
    }
}

int main()
{
    while(cin>>n)
    {
        while(n--)
        {
            memset(arr,0,sizeof(arr));
            cin>>a>>b;
            al=a.length();
            bl=b.length();
            dp();
            cout<<"最长公共子序列长度:"<=0;)
            {
                for(int j=bl;j>=0;)
                {
                    if(a[i]==b[j])
                    {
                        s[k]=a[i];
                        i--;
                        j--;
                        k++;
                    }
                    else
                    {
                        if(arr[i][j]==arr[i-1][j])
                            i--;
                        else
                            j--;
                    }
                }
            }
           cout<<"得到的字符串为:";
            for(k--;k>=0;k--)    //逆向输出s
                cout<

 

 

 

 

 

 

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