代码随想录算法训练营Day49|动态规划part11

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LeetCode 1143 最长公共子序列

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思路

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。

考虑动态规划三要素:

  1. dp数组及其下标含义:dp[i][j]表示以text1[i-1]结尾的子序列和以text2[j-1]结尾的子序列的公共子序列的最大长度。
  2. 递推公式:如果text1[i-1]text2[j-1]相同,说明公共子序列可以多加一位。不同则取之前找到的最大值。所以if (text1[i-1]==text2[j-1]) dp[i][j] = dp[i-1][j-1]+1。否则dp[i][j] = max(dp[i][j-1], dp[j-1][i])
  3. dp数组初始化:初始化dp[i][0]dp[0][j]为0
  4. 遍历顺序:i从小到大遍历,j从小到大遍历。内外层随意
  5. 举例推导dp数组

解法

class Solution {	
	public int longestCommonSubsequence(String text1, String text2) {	
		int[][] dp = new int[text1.length()+1][text2.length()+1];				  
		
		for (int i = 0; i <= text1.length(); i++) {		
			dp[i][0] = 0;		
		}		
		for (int i = 0; i <= text2.length(); i++) {		
			dp[0][i] = 0;		
		}
		
		for (int i = 1; i <= text1.length(); i++) {		
			for (int j = 1; j <= text2.length(); j++) {			
				if (text1.charAt(i-1)==text2.charAt(j-1)) {				
					dp[i][j] = 1 + dp[i-1][j-1];					
				}				
				else {					
					dp[i][j] = Math.max(dp[i][j-1], dp[i-1][j]);				
				}			
			}		
		}		
		return dp[text1.length()][text2.length()];	
	}
}

LeetCode 1035 不相交的线

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思路

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:

  •  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。

绘制的每条直线本质上是相同的字母,不相交说明这些相同的字母顺序是相同的。所以本题就是在寻找两个数组的最长公共子序列,和上一题相同

解法

class Solution {
	public int maxUncrossedLines(int[] nums1, int[] nums2) {	
		int[][] dp = new int[nums1.length+1][nums2.length+1];		
		for (int i = 0; i <= nums1.length; i++) {		
			dp[i][0] = 0;		
		}		
		for (int i = 0; i <= nums2.length; i++) {		
			dp[0][i] = 0;		
		}
		
		for (int i = 1; i <= nums1.length; i++) {		
			for (int j = 1; j <= nums2.length; 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][j-1], dp[i-1][j]);					
				}			
			}		
		}		
		return dp[nums1.length][nums2.length];	
	}
}

LeetCode 53 最大子序和

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思路

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。

考虑动态规划五部曲:

  1. dp数组及其下标的含义:dp[i]表示以nums[i]结尾的子数组所能具有的最大和
  2. 确定递推公式:以nums[i]结尾的子数组所能具有的最大和有两种情况,一种是只有nums[i],一种是包含前面的数字。而子数组一定是连续的,所以包含的一定是以nums[i-1]结尾的子数组,以nums[i-1]结尾的子数组最大和就是dp[i-1]。故dp[i] = max(nums[i], nums[i]+dp[i-1])
  3. 确定数组初始化:dp[0]一定是nums[0]
  4. 确定遍历顺序:从左到右遍历
  5. 举例推导dp数组

解法

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

LeetCode 392 判断子序列

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思路

给定字符串 s 和 t ,判断 s 是否为 t 的子序列。

字符串的一个子序列是原始字符串删除一些(也可以不删除)字符而不改变剩余字符相对位置形成的新字符串。(例如,"ace""abcde"的一个子序列,而"aec"不是)。

(这道题也可以用双指针的思路来实现,时间复杂度也是O(n))类似于最长子序列,但本题要判断,如果最长子序列等于s的长度,那就是t的子序列

这道题应该算是编辑距离的入门题目,因为从题意中我们也可以发现,只需要计算删除的情况,不用考虑增加和替换的情况。

考虑动态规划五部曲:

  1. 确定dp数组及其下标的含义:dp[i][j]表示以s[i-1]结尾的字符串和以t[j-1]结尾的字符串的重合子序列长度
  2. 确定递推公式:if s[i-1]==t[j-1] dp[i][j] = 1+dp[i-1][j-1]否则dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1])
  3. dp数组如何初始化:需要初始化dp[i][0]dp[0][j]
  4. 确定遍历顺序:i从小到大遍历,j从小到大遍历。内外层随意
  5. 举例推导dp数组

解法

class Solution {
	public boolean isSubsequence(String s, String t) {	
		int[][] dp = new int[s.length()+1][t.length()+1];		
		for (int i = 0; i <= s.length(); i++) {		
			dp[i][0] = 0;		
		}		
		for (int i = 0; i <= t.length(); i++) {		
			dp[0][i] = 0;		
		}		
		for (int i = 1; i <= s.length(); i++) {		
			for (int j = 1; j <= t.length(); j++) {			
				if (s.charAt(i-1) == t.charAt(j-1)) {				
					dp[i][j] = 1 + dp[i-1][j-1];				
				}				
				else {				
					dp[i][j] = Math.max(dp[i][j-1], dp[i-1][j]);				
				}			
			}		
		}		
		if (dp[s.length()][t.length()] == s.length()) {		
			return true;		
		}		
		return false;	
	}
}

今日收获总结

今日学习三小时,找最长子串还是有很多变体的,总体思路都是定义二维dp数组。