【代码训练营】day53 | 1143.最长公共子序列 & 1035.不相交的线 & 53. 最大子序和

所用代码 java

最长公告子序列 LeetCode 1143

题目链接:最长公告子序列 LeetCode 1143 - 中等

思路

这个相等于上一题的不连续状态

  • dp[i] [j]:以[0, i-1]text1和以[0, j-1]text2 的最长公共子序列的长度为dp[i] [j]
  • 递推公式:
    • 相同:if(text1.charAt(i-1) == text2.charAt(j-1)) dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1;
    • 不相同:else dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1]);
  • 初始化:第一行,第一列即i=0,j=0的情况,无实意因为0
  • 遍历顺序:先i后j,先j都i都可以
  • 打印dp
  • 结果:需保留在一个result中,最后一个数不一定是最长的
class Solution {
    public int longestCommonSubsequence(String text1, String text2) {
        int[][] dp = new int[text1.length() + 1][text2.length() + 1];
        int result = 0;
        // 初始化 -- dp[i][0]和dp[0][j]无意义初始化为0
        
        for (int i = 1; i <= text1.length(); i++) {
            for (int j = 1; j <= text2.length(); j++) {
                // 以i-1和j-1结尾的两个字符相等,最大子序列就+1
                // 不相等话就保留前一个最大的长度
                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- ]);
                }
                result = Math.max(result, dp[i][j]);
            }
//            System.out.println(Arrays.toString(dp[i]));
        }
        return result;
    }
}

总结

本题关键在于我们相等的时候是直接去那个数+1,不相等则保留。

因为我们的dp数组的定义就是如此,abc aac这两个串,b对应第二个a时,前面还有一个a相等,所有对应的状态为1,否则就会漏掉一些需要的状态。

本题还可以用一维数组的方法,但不建议:

关键在于需要一个额外的参数来记录上一列的值,即dp[i-1] [j-1],想通这一点就好办了

class Solution {
    public int longestCommonSubsequence(String text1, String text2) {
        int n1 = text1.length();
        int n2 = text2.length();
        // 放在第二个for里面,所有n2+1
        int[] dp = new int[n2+1];
        // 0无实意、初始化为0
        for (int i = 1; i <= n1; i++) {
            // pre 相当于dp[i-1][j-1]
            int pre = dp[0];
            for (int j = 1; j <= n2; j++) {
                // cur用于更新pre
                int cur = dp[j];
                if (text1.charAt(i-1) == text2.charAt(j-1)){
                    dp[j] = pre + 1;
                }else {
                    dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j-1]);
                }
                pre = cur;
            }
//            System.out.println("pre = " + pre);
            System.out.println(Arrays.toString(dp));
        }
        return dp[n2];
    }
}

打印dp:

Your input:"abcde"
		"ace"
Output:3
Expected:3
stdout:
	[0, 1, 1, 1]  pre = 1
	[0, 1, 1, 1]  pre = 1
	[0, 1, 2, 2]  pre = 2
	[0, 1, 2, 2]  pre = 2
	[0, 1, 2, 3]  pre = 3

不相交的线 LeetCode 1035

题目链接:不相交的线 LeetCode 1035 - 中等

思路

无。


找相同的元素,且要保证顺序,相当于找相同子序列!

class Solution {
    public int maxUncrossedLines(int[] nums1, int[] nums2) {
        int n1 = nums1.length;
        int n2 = nums2.length;
        int[][] dp = new int[n1 + 1][n2 + 1];
        int result = 0;

        for (int i = 1; i <= n1; i++) {
            for (int j = 1; j <= n2; j++) {
                if (nums1[i-1] == nums2[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]);
                }
                result = Math.max(result, dp[i][j]);
            }
        }
        return result;
    }
}

总结

这题和上一题是一样的代码,我花了很长时间去想怎样才能保证不相交,结果思路就错了。

重点是要分析出题目的意思,两个数组相同元素连接起来应该是怎样连的我们根本不用关心,我们只用知道相连的元素相当于数组的子序列,这就保证了连线不相交!

最大子序和 LeetCode

题目链接:最大子序和 LeetCode - 中等

思路

本题可用贪心,累计最大和就是和为正数可继续添加,负数则舍去。

  • dp[i]:以nums[i]为结尾的的最大联系子序列和为 dp[i]
  • 递推公式:dp[i] = max(dp[i-1] + nums[i],dp[i] )
    • 延续前面的子序列和:dp[i-1] + nums[i]
    • 前面不要了,从头计算:dp[i]
  • 初始化:dp[0] = nums[0] 按照dp数组意义
  • 遍历顺序
  • 打印
  • 结果:并不一定在结尾的位置
class Solution {
    public int maxSubArray(int[] nums) {
        int[] dp = new int[nums.length];
        // 初始化 - 只有一个数序列和肯定为他自己
        dp[0] = nums[0];
        int maxSUm = dp[0]; // 最大的序列和可能不在末尾,需用一个数保存
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            dp[i] = Math.max(dp[i-1] + nums[i], nums[i]);
            maxSUm = Math.max(maxSUm, dp[i]);
        }
//        System.out.println(Arrays.toString(dp));
        return maxSUm;
    }
}

总结

我们发现本题递推公式只与前一个值有关,所以可以把一维的数组压缩成零维,也就是一个数。

class Solution {
    public int maxSubArray(int[] nums) {
        int pre = nums[0]; // 前一次状态的值
        int maxSum = nums[0];
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            // 判断:我们只取前一次状态的还是需要加上本次状态的nums[i]
            pre = Math.max(pre + nums[i], nums[i]);
            maxSum = Math.max(maxSum, pre);
        }
        return maxSum;
    }
}

压缩空间使我们空间复杂度从O(n)变为了O(1),极大的提高了运算速度。

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