LeetCode算法题解(动态规划)|LeetCode1143. 最长公共子序列、LeetCode1035. 不相交的线、LeetCode53. 最大子数组和

一、LeetCode1143. 最长公共子序列

题目链接:1143. 最长公共子序列
题目描述:

给定两个字符串 text1text2,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""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:

复制代码
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:

复制代码
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 。

示例 3:

复制代码
输入:text1 = "abc", text2 = "def"
输出:0
解释:两个字符串没有公共子序列,返回 0 。

提示:

  • 1 <= text1.length, text2.length <= 1000
  • text1text2 仅由小写英文字符组成。
算法分析:
定义dp数组及下标含义:

dpij表示在区间0,i之间的text1字符串,与区间0,j的text2字符串最长的公共子序列长度。

递推公式:

如果字符texti与字符text2j相等,那么dpij可由dpi-1j-1推出来,即0,i之间的text1字符串与0,j之间text2字符串的最长公共子序列长度等于,0,i-1之间的text1字符串与0,j-1之间的text2字符串的最长公共子序列长度加一。

如果不相等,那么dpij可由两个方向推导出来:

1、0,i-1之间的text1字符串与0,j之间的text2字符串的最长公共子序列长度。

2、0,i之间的text1字符串与0,j-1之间的text2字符串的最长公共子序列长度。

所以dpij=max(dpi-1j,dpij-1);

初始化:

因为dpij是由dpi-1j-1,dpi-1j,dpij-1三个方向推出来的,所以需要初始化最左边一列和最上边那一行。

cpp 复制代码
        for(int i = 0; i < text2.length(); i++){//如果dp[0][i]被初始化成1,那么后面的都需初始化成1
            if(text1.charAt(0) == text2.charAt(i)){
                dp[0][i] = 1;
            }else if(i == 0){
                dp[0][i] = 0;
            }else{
                dp[0][i] = dp[0][i-1];
            }
        }
        for(int i = 0; i < text1.length(); i++){//如果dp[i][0]被初始化成1,那么后面的都需初始化成1
            if(text1.charAt(i) == text2.charAt(0)){
                dp[i][0] = 1;
            }else if(i == 0){
                dp[i][0] = 0;
            }else{
                dp[i][0] = dp[i-1][0];
            }
        }
遍历顺序:

先遍历text1再遍历text2或先遍历text2再遍历text1都可以,不过都需从下标1开始往后遍历。

打印dp数组进行验证。

代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
    public int longestCommonSubsequence(String text1, String text2) {
        int[][] dp = new int[text1.length()][text2.length()];
        for(int i = 0; i < text2.length(); i++){
            if(text1.charAt(0) == text2.charAt(i)){
                dp[0][i] = 1;
            }else if(i == 0){
                dp[0][i] = 0;
            }else{
                dp[0][i] = dp[0][i-1];
            }
        }
        for(int i = 0; i < text1.length(); i++){
            if(text1.charAt(i) == text2.charAt(0)){
                dp[i][0] = 1;
            }else if(i == 0){
                dp[i][0] = 0;
            }else{
                dp[i][0] = dp[i-1][0];
            }
        }
        for(int i = 1; i < text1.length(); i++) {
            for(int j = 1; j < text2.length(); j++) {
                if(text1.charAt(i) == text2.charAt(j)){
                    dp[i][j] = dp[i-1][j-1]+1;
                }else{
                    dp[i][j] = Math.max(dp[i-1][j], dp[i][j-1]);
                }
            }
        }
        // for(int i = 0; i < text1.length(); i++) {
        //     for(int j = 0; j < text2.length(); j++) {
        //         System.out.print(dp[i][j]+" ");
        //     }
        //     System.out.println();
        // }
        return dp[text1.length()-1][text2.length()-1];
    }
}

二、LeetCode1035. 不相交的线

题目链接:1035. 不相交的线
题目描述:

在两条独立的水平线上按给定的顺序写下 nums1nums2 中的整数。

现在,可以绘制一些连接两个数字 nums1[i]nums2[j] 的直线,这些直线需要同时满足满足:

  • 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。

示例 1:

复制代码
输入:nums1 = [1,4,2], nums2 = [1,2,4]
输出:2
解释:可以画出两条不交叉的线,如上图所示。 
但无法画出第三条不相交的直线,因为从 nums1[1]=4 到 nums2[2]=4 的直线将与从 nums1[2]=2 到 nums2[1]=2 的直线相交。

示例 2:

复制代码
输入:nums1 = [2,5,1,2,5], nums2 = [10,5,2,1,5,2]
输出:3

示例 3:

复制代码
输入:nums1 = [1,3,7,1,7,5], nums2 = [1,9,2,5,1]
输出:2

提示:

  • 1 <= nums1.length, nums2.length <= 500
  • 1 <= nums1[i], nums2[j] <= 2000
算法分析:

这道题的思路其实跟上一道题是一模一样的,要求可以绘制的不相交的最大连线数,也就是求两个数组的最大公共子序列。

定义dp数组及下标含义:

dpij表示0,i区间的nums1子数组和0,j区间的nums2子数组的最长公共子序列。

递推公式:

如果nums1i与nums2j相等,那么dpij=dpi-1j-1+1;

如果不相等那么dpij=max(dpi-1j,dpij-1);

初始化:

初始化第一列和第一行。

cpp 复制代码
        for(int i = 0; i < nums1.length; i++) {
            if(nums1[i] == nums2[0]){
                dp[i][0] = 1;
            }else if(i == 0){
                dp[i][0] = 0;
            }else{
                dp[i][0] = dp[i-1][0];
            }
        }
        for(int i = 0; i < nums2.length; i++) {
            if(nums2[i] == nums1[0]){
                dp[0][i] = 1;
            }else if(i == 0){
                dp[0][i] = 0;
            }else{
                dp[0][i] = dp[0][i-1];
            }
        }
遍历顺序:

先遍历nums1在遍历nums2或先遍历nums2在遍历nums1都可以。

打印dp数组验证。

代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
    public int maxUncrossedLines(int[] nums1, int[] nums2) {
        int[][] dp = new int[nums1.length][nums2.length];
        for(int i = 0; i < nums1.length; i++) {
            if(nums1[i] == nums2[0]){
                dp[i][0] = 1;
            }else if(i == 0){
                dp[i][0] = 0;
            }else{
                dp[i][0] = dp[i-1][0];
            }
        }
        for(int i = 0; i < nums2.length; i++) {
            if(nums2[i] == nums1[0]){
                dp[0][i] = 1;
            }else if(i == 0){
                dp[0][i] = 0;
            }else{
                dp[0][i] = dp[0][i-1];
            }
        }
        for(int i = 1; i < nums1.length; i++) {
            for(int j = 1; j < nums2.length; j++) {
                if(nums1[i] == nums2[j]){
                    dp[i][j] = dp[i-1][j-1]+1;
                }else{
                    dp[i][j] = Math.max(dp[i-1][j], dp[i][j-1]);
                }
            }
        }
        return dp[nums1.length-1][nums2.length-1];

    }
}

三、LeetCode53. 最大子数组和

题目链接:53. 最大子数组和
题目描述:

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。

示例 1:

复制代码
输入:nums = [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4]
输出:6
解释:连续子数组 [4,-1,2,1] 的和最大,为 6 。

示例 2:

复制代码
输入:nums = [1]
输出:1

示例 3:

复制代码
输入:nums = [5,4,-1,7,8]
输出:23

提示:

  • 1 <= nums.length <= 105
  • -104 <= nums[i] <= 104
算法分析:
定义dp数组及下标含义:

dpi表示以numsi结尾的子序列的最大和。

递推公式:

dpi可以由两个方向推出来,一个是dpi-1+numsi,以numsi-1结束的子序列的最大和加上第i个元素;两一个是numsi,重新开始一段子序列和。

初始化:

dp0=nums0

遍历顺序:

从前往后遍历数组中的元素。

打印dp数组。

代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
    public int maxSubArray(int[] nums) {
        int[] dp = new int[nums.length];
        dp[0] = nums[0];
        int result = dp[0];//记录最大的子数组和。
        for(int i = 1; i < nums.length; i++){
            dp[i] = Math.max(dp[i-1] + nums[i], nums[i]);
            if(dp[i] > result) result = dp[i];
        }
        return result;

    }
}

总结

前两道题很类似,只要会其中一道题,另外一道题也会迎刃而解。

第三题暴力算的话会超时,动规也不容易想出来。

相关推荐
机建狂魔几秒前
Codex 接入第三方模型 API 实战:以 Mimo 为例
java·服务器·数据库·ai·ai编程·codex
玖玥拾3 分钟前
LeetCode 88 合并两个有序数组
算法·leetcode
数据皮皮侠AI18 分钟前
上市公司数字供应链金融指数(2010-2024)
大数据·人工智能·算法
2501_9423895524 分钟前
Epoch AI旗下FrontierMath的负责人Elliot Glazer
数据结构·决策树·动态规划·散列表
山峰哥27 分钟前
数据库工程与SQL调优:从慢查询到秒级响应的实战之路
java·开发语言·数据库·sql·深度优先·启发式算法
乐观的Terry29 分钟前
11、发布系统-用户认证与权限体系
java·spring boot·spring·spring cloud·mybatis
前端开发张小七29 分钟前
Java 学习笔记 · 第二课:面向对象核心(封装、继承、多态)及接口与异常
java·后端·程序员
wangjialelele36 分钟前
Selenium4 + Java Web自动化测试入门指南:从环境搭建到常用操作详解
java·开发语言·前端·测试工具·自动化
孙启超1 小时前
【AI应用开发】LangChain 中 Chain 和 Agent 核心区别?
java·人工智能·langchain·llm·rag·ai应用开发·agent loop
leoZ2311 小时前
实战复盘:用 Claude Code 从零搭一个 GitHub PR 统计工具
java·人工智能·python·深度学习·自然语言处理·github·llama