代码随想录算法训练营第五十五天 |392. 判断子序列、115. 不同的子序列

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392. 判断子序列

代码随想录文章讲解

Brute Force

 # Time Complexity: O(M*N)
 # Space Complexity: O(N)
 class Solution:
     def isSubsequence(self, s: str, t: str) -> bool:
         start = 0
         sub = t[start:]
         for char in s:
             sub = sub[start:]
             idx = sub.find(char)
             if idx == -1:
                 return False
             start = idx + 1
         
         return True

Two Pointers

 # Time Complexity: O(N)
 # Space Complexity: O(1)
 class Solution:
     def isSubsequence(self, s: str, t: str) -> bool:
         if len(s) == 0:
             return True
 ​
         pt_s, pt_t = 0, 0
 ​
         while pt_t < len(t):
             if pt_s == len(s):
                 break
                 
             if t[pt_t] == s[pt_s]:
                 pt_s += 1
             pt_t += 1
         
         return pt_s == len(s)

DP

  • dp[i][j] 表示以下标i-1为结尾的字符串s,和以下标j-1为结尾的字符串t,相同子序列的长度为dp[i][j]

  • 在确定递推公式的时候,首先要考虑如下两种操作,整理如下:

    • if (s[i - 1] == t[j - 1])

      • t中找到了一个字符在s中也出现了
    • if (s[i - 1] != t[j - 1])

      • 相当于t要删除元素,继续匹配

    if (s[i - 1] == t[j - 1]),那么dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;,因为找到了一个相同的字符,相同子序列长度自然要在dpi-1的基础上加1(如果不理解,在回看一下dp[i][j]的定义

    if (s[i - 1] != t[j - 1]),此时相当于t要删除元素,t如果把当前元素t[j - 1]删除,那么dpi 的数值就是 看s[i - 1]与 t[j - 2]的比较结果了,即:dp[i][j] = dp[i][j - 1];

  • 从递推公式可以看出dp[i][j]都是依赖于dp[i - 1][j - 1]dp[i][j - 1],所以dp[0][0]dp[i][0]是一定要初始化的。

    这里大家已经可以发现,在定义dp[i][j]含义的时候为什么要表示以下标i-1为结尾的字符串s,和以下标j-1为结尾的字符串t,相同子序列的长度为dp[i][j]

    因为这样的定义在dp二维矩阵中可以留出初始化的区间

  • 同理从递推公式可以看出dp[i][j]都是依赖于dp[i - 1][j - 1]dp[i][j - 1],那么遍历顺序也应该是从上到下,从左到右

 # Time Complexity: O(M*N)
 # Space Complexity: O(M*N)
 class Solution:
     def isSubsequence(self, s: str, t: str) -> bool:
         dp = [ [0]*(len(t)+1) for _ in range(len(s)+1) ]
 ​
         for i in range(1, len(s)+1):
             for j in range(1, len(t)+1):
                 if s[i-1] == t[j-1]:
                     dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1
                 else:
                     dp[i][j] = dp[i][j-1]
         
         return dp[-1][-1] == len(s)

115. 不同的子序列

代码随想录文章讲解

DP

  • dp[i][j]:以i-1为结尾的s子序列中出现以j-1为结尾的t的个数为dp[i][j]

  • 这一类问题,基本是要分析两种情况

    • s[i - 1] 与 t[j - 1]相等
    • s[i - 1] 与 t[j - 1] 不相等

    当s[i - 1] 与 t[j - 1]相等时,dp[i][j]可以有两部分组成。

    一部分是用s[i - 1]来匹配,那么个数为dp[i - 1][j - 1]

    一部分是不用s[i - 1]来匹配,个数为dp[i - 1][j]

    这里可能有同学不明白了,为什么还要考虑 不用s[i - 1]来匹配,都相同了指定要匹配啊。

    例如: s:bagg 和 t:bag ,s[3] 和 t[2]是相同的,但是字符串s也可以不用s[3]来匹配,即用s[0]s[1]s[2]组成的bag。

    当然也可以用s[3]来匹配,即:s[0]s[1]s[3]组成的bag。

    所以当s[i - 1] 与 t[j - 1]相等时,dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + dp[i - 1][j];

    当s[i - 1] 与 t[j - 1]不相等时,dp[i][j]只有一部分组成,不用s[i - 1]来匹配,即:dp[i - 1][j]

    所以递推公式为:dp[i][j] = dp[i - 1][j];

  • 从递推公式dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + dp[i - 1][j];dp[i][j] = dp[i - 1][j];中可以看出dp[i][0]dp[0][j]是一定要初始化的。

    每次当初始化的时候,都要回顾一下dp[i][j]的定义,不要凭感觉初始化。

    dp[i][0]表示什么呢?

    dp[i][0]表示:以i-1为结尾的s可以随便删除元素,出现空字符串的个数。

    那么dp[i][0]一定都是1,因为也就是把以i-1为结尾的s,删除所有元素,出现空字符串的个数就是1。

    再来看dp[0][j]dp[0][j]:空字符串s可以随便删除元素,出现以j-1为结尾的字符串t的个数。

    那么dp[0][j]一定都是0,s如论如何也变成不了t。

    最后就要看一个特殊位置了,即:dp[0][0]应该是多少。

    dp[0][0]应该是1,空字符串s,可以删除0个元素,变成空字符串t。

  • 从递推公式dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + dp[i - 1][j];dp[i][j] = dp[i - 1][j];中可以看出dpi都是根据左上方和正上方推出来的。

    所以遍历的时候一定是从上到下,从左到右,这样保证dpi可以根据之前计算出来的数值进行计算。

 class Solution:
     def numDistinct(self, s: str, t: str) -> int:
         dp = [[0] * (len(t)+1) for _ in range(len(s)+1)]
         for i in range(len(s)):
             dp[i][0] = 1
         for i in range(1, len(s)+1):
             for j in range(1, len(t)+1):
                 if s[i-1] == t[j-1]:
                     # choose s[i-1] or not choose s[i-1]
                     dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + dp[i-1][j]
                 else:
                     # cannot choose s[i-1](not match)
                     dp[i][j] = dp[i-1][j]
         return dp[-1][-1]