代码随想录算法训练营第五十三天 | 力扣 1143.最长公共子序列, 1035.不相交的线, 53. 最大子序和

1143.最长公共子序列

题目

1143. 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。

解析

1.确定dp数组(dp table)以及下标的含义

dp[i][j]:长度为[0, i - 1]的字符串text1与长度为[0, j - 1]的字符串text2的最长公共子序列为dp[i][j]

2.确定递推公式

主要就是两大情况: text1[i - 1] 与 text2[j - 1]相同,text1[i - 1] 与 text2[j - 1]不相同

如果text1[i - 1] 与 text2[j - 1]相同,那么找到了一个公共元素,所以dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;

如果text1[i - 1] 与 text2[j - 1]不相同,那就看看text1[0, i - 2]与text2[0, j - 1]的最长公共子序列 和 text1[0, i - 1]与text2[0, j - 2]的最长公共子序列,取最大的。

即:dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]);

3.dp数组如何初始化

test1[0, i-1]和空串的最长公共子序列自然是0,所以dp[i][0] = 0;

同理dp[0][j]也是0。

其他下标都是随着递推公式逐步覆盖,初始为多少都可以,那么就统一初始为0。

4.确定遍历顺序

从递推公式,可以看出,有三个方向可以推出dp[i][j],如图:

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那么为了在递推的过程中,这三个方向都是经过计算的数值,所以要从前向后,从上到下来遍历这个矩阵。

5.举例推导dp数组

以输入:text1 = "abcde", text2 = "ace" 为例,dp状态如图:

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最后红框dp[text1.size()][text2.size()]为最终结果

Java代码实现

public int longestCommonSubsequence(String text1, String text2) {
    int len1 = text1.length();
    int len2 = text2.length();
    int[][] dp = new int[len1 + 1][len2 + 1];
    for (int i = 1; i <= len1; i++) {
        char char1 = text1.charAt(i - 1);
        for (int j = 1; j <= len2; j++) {
            char char2 = text2.charAt(j - 1);
            if (char1 == char2) {
                dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;
            } else {
                dp[i][j] = Math.max(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]);
            }
        }
    }
    return dp[len1][len2];
}

1035.不相交的线

题目

1035. 不相交的线

在两条独立的水平线上按给定的顺序写下 nums1 和 nums2 中的整数。

现在,可以绘制一些连接两个数字 nums1[i] 和 nums2[j] 的直线,这些直线需要同时满足满足:

 nums1[i] == nums2[j]
且绘制的直线不与任何其他连线(非水平线)相交。
请注意,连线即使在端点也不能相交:每个数字只能属于一条连线。

以这种方法绘制线条,并返回可以绘制的最大连线数。

解析

本题说是求绘制的最大连线数,其实就是求两个字符串的最长公共子序列的长度!

和上题一样

Java代码实现

public int maxUncrossedLines(int[] nums1, int[] nums2) {
    int len1 = nums1.length;
    int len2 = nums2.length;
    int[][] dp = new int[len1 + 1][len2 + 1];
    for (int i = 1; i <= len1; i++) {
        int num1 = nums1[i - 1];
        for (int j = 1; j <= len2; j++) {
            int num2 = nums2[j - 1];
            if (num1 == num2) {
                dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;
            } else {
                dp[i][j] = Math.max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]);
            }
        }
    }
    return dp[len1][len2];
}

53. 最大子序和

题目

53. 最大子数组和

给你一个整数数组 nums ,请你找出一个具有最大和的连续子数组(子数组最少包含一个元素),返回其最大和。

子数组 是数组中的一个连续部分。

解析

1.确定dp数组(dp table)以及下标的含义

dp[i]:包括下标i(以nums[i]为结尾)的最大连续子序列和为dp[i]

2.确定递推公式

dp[i]只有两个方向可以推出来:

  • dp[i - 1] + nums[i],即:nums[i]加入当前连续子序列和
  • nums[i],即:从头开始计算当前连续子序列和

一定是取最大的,所以dp[i] = max(dp[i - 1] + nums[i], nums[i]);

3.dp数组如何初始化

从递推公式可以看出来dp[i]是依赖于dp[i - 1]的状态,dp[0]就是递推公式的基础。

根据dp[i]的定义,很明显dp[0]应为nums[0]即dp[0] = nums[0]。

4.确定遍历顺序

递推公式中dp[i]依赖于dp[i - 1]的状态,需要从前向后遍历。

5.举例推导dp数组

以示例一为例,输入:nums = [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4],对应的dp状态如下: 

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Java代码实现

public int maxSubArray(int[] nums) {
    if (nums.length == 0) {
        return 0;
    }
    int result = nums[0];
    int[] dp = new int[nums.length];
    dp[0] = nums[0];
    for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
        dp[i] = Math.max(dp[i - 1] + nums[i], nums[i]);
        result = Math.max(dp[i], result);
    }
    return result;
}

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