c语言最长公共子序列_LCS(最长公共子序列)
在兩個字符串中,有些字符會一樣,可以形成的子序列也有可能相等,因此,長度最長的相等子序列便是兩者間的最長公共字序列,其長度可以使用動態(tài)規(guī)劃來求。
以s1={1,3,4,5,6,7,7,8},s2={3,5,7,4,8,6,7,8,2}為例。
借用《算法導論》中的推導圖:
創(chuàng)建 DP數(shù)組C[][];
圖中的空白格子需要填上相應的數(shù)字(這個數(shù)字就是c[i][j]的定義,記錄的LCS的長度值)。填的規(guī)則依據(jù)遞歸公式,簡單來說:如果橫豎(i,j)對應的兩個元素相等,該格子的值 = c[i-1,j-1] + 1。如果不等,取c[i-1,j] 和 c[i,j-1]的最大值。首先初始化該表:
然后,一行一行地從上往下填:
S1的元素3 與 S2的元素3 相等,所以 c[2,1] = c[1,0] + 1。繼續(xù)填充:
S1的元素3 與 S2的元素5 不等,c[2,2] =max(c[1,2],c[2,1]),圖中c[1,2] 和 c[2,1] 背景色為淺黃色。
繼續(xù)填充:
中間幾行填寫規(guī)則不變,直接跳到最后一行:
至此,該表填完。根據(jù)性質(zhì),c[8,9] = S1 和 S2 的 LCS的長度,即為5。
得到公式
代碼
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<string>
using namespace std;
const int MAXN = 1005;
int DP[MAXN][MAXN];
int main()
{
string a;
string b;
while(cin >> a >> b)
{
int l1 = a.size();
int l2 = b.size();
memset(DP, 0, sizeof(DP));
for(int i = 1; i <= l1; i++)
for(int j = 1; j <= l2; j++)
if(a[i - 1] == b[j - 1])
DP[i][j] = max(DP[i][j], DP[i - 1][j - 1] + 1);
else
DP[i][j] = max(DP[i][j - 1], DP[i - 1][j]);
printf("%dn", DP[l1][l2]);
}
return 0;
}
當?shù)玫酵暾腄P表之后,我們可以通過倒推來得到相應的子序列
S1和S2的最LCS并不是只有1個,本文并不是著重講輸出兩個序列的所有LCS,只是介紹如何通過上表,輸出其中一個LCS。
我們根據(jù)遞歸公式構建了上表,我們將從最后一個元素c[8][9]倒推出S1和S2的LCS。
c[8][9] = 5,且S1[8] != S2[9],所以倒推回去,c[8][9]的值來源于c[8][8]的值(因為c[8][8] > c[7][9])。
c[8][8] = 5, 且S1[8] = S2[8], 所以倒推回去,c[8][8]的值來源于 c[7][7]。
以此類推,如果遇到S1[i] != S2[j] ,且c[i-1][j] = c[i][j-1] 這種存在分支的情況,這里請都選擇一個方向(之后遇到這樣的情況,也選擇相同的方向)。
第一種結果為:
這就是倒推回去的路徑,棕色方格為相等元素,即LCS = {3,4,6,7,8},這是其中一個結果。
如果如果遇到S1[i] != S2[j] ,且c[i-1][j] = c[i][j-1] 這種存在分支的情況,選擇另一個方向,會得到另一個結果。
即LCS ={3,5,7,7,8}。
在倒推時,如果s1[i] == s2[j] 就跳轉到c[i - 1][j - 1],如果s1[i] != s1[j], 就向前找或向上找(只能一個方向)
PS:在代碼中和解說中代碼細節(jié)有所不同,在解說圖中s從下標1開始,在代碼中從下標0開始。
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作者:someone_and_anyone
總結
以上是生活随笔為你收集整理的c语言最长公共子序列_LCS(最长公共子序列)的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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