LeetCode:1143. 最长公共子序列 - Python

  1. 最长公共子序列

问题描述:

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。

示例 1:

输入:text1 = "abcde", text2 = "ace"

输出:3

解释:最长公共子序列是 "ace" ,它的长度为 3 。

示例 2:

输入:text1 = "abc", text2 = "abc"

输出:3

解释:最长公共子序列是 "abc" ,它的长度为 3 。

提示:

  • 1 <= text1.length, text2.length <= 1000
  • text1 和 text2 仅由小写英文字符组成。

问题分析:

常见的题目了,只是这个题目的子序列并不是严格的子序列是相对位置一样也算,很显然是dp,设假设dp[i][j] 表示字符串text1[0:i]和字符串text2[0:j]的最长公共子序列的长度,现在讨论细节:

(1) 很显然当i=0 or j=0时,dp为0。

(2) text1[0:i] == text2[0:j] 时,很显然就上一个状态加上1,即:dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1

(3) text1[0:i] != text2[0:j] 时,竟然不相等,那就text1和text2各自的上一个状态,两者取最值就好了,即:dp[i][j]=max(dp[i-1][j], dp[i][j-1]),所以整体状态转移方差为:

python 复制代码
i=0 or j=0 : dp[i][j] = 0
text1[i-1] == text2[j-1]: dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1
text1[i-1] != text2[j-1]: dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1])

Python3实现:

python 复制代码
# @Time   :2023/09/01
# @Author :Liu
# 动态规划

class Solution:
    def longestCommonSubsequence(self, text1: str, text2: str) -> int:

        m, n = len(text1), len(text2)
        dp = [[0] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]

        for i in range(1, m + 1):
            for j in range(1, n + 1):
                if text1[i-1] == text2[j-1]:
                    dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1
                else:
                    dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1])
        return dp[m][n]

举一反三:

其实面试的时候大多数情况下,会有所改动,例如,如果题目中的最长公共子串必须为严格连续的那?该如何求解?其实这个题目就是 LeetCode: 718. 最长重复子数组

这个时候其实可以转换成公共前缀或者公共后缀的问题,设假设dp[i][j] 表示字符串text1[0:i]和字符串text2[0:j]的最长公共后缀串的长度,现在讨论细节:

(1) 很显然当i=0 or j=0时,dp为0。

(2) text1[0:i] == text2[0:j] 时,很显然就上一个状态加上1,即:dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1

(3) text1[0:i] != text2[0:j] 时,不相等,那就当前字符串text1[0:i]和text2[0:j] 没有公共后缀串,所以就是0了,即:dp[i][j]=0,所以整体状态转移方差为:

python 复制代码
i=0 or j=0 : dp[i][j] = 0
text1[i-1] == text2[j-1]: dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1
text1[i-1] != text2[j-1]: dp[i][j] = 0

Python3实现:

python 复制代码
# @Time   :2023/09/01
# @Author :Liu
# 动态规划

class Solution:
    def longestCommonSubsequence2(self, text1, text2):

        m, n = len(text1), len(text2)
        dp = [[0] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]
        ans, sub = 0, ''  # 最长公共子串长度,最长公共子串

        for i in range(1, m + 1):
            for j in range(1, n + 1):
                if text1[i-1] == text2[j-1]:
                    dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1
                else:
                    dp[i][j] = 0  # 这一步其实没必要,本身就为0

                if ans < dp[i][j]:  # 更新最长子串
                    ans = dp[i][j]
                    sub = text1[i-ans: i]

        return ans, sub


if __name__ == '__main__':
    solu = Solution()
    text1, text2 = "abcde", "eahabcd"
    print(solu.longestCommonSubsequence2(text1, text2))  # (4, 'abcd')

相关参考:
题目链接 ,参考链接
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