
两个数组的 dp 问题
动态规划的核心思想 是将复杂问题分解为相互重叠的子问题,通过记忆化存储子问题的解(通常用数组 dp
表示)来避免重复计算,最终高效地得到原问题的最优解。关键在于找到"状态"(即 dp
数组每个位置所代表的含义)和"状态转移方程"(即子问题解之间的递推关系)。
两个数组的 DP 问题 ,特指那些状态由两个输入数组(或字符串)的索引共同决定 的题目。这类问题的 dp[i][j]
通常定义为:考虑第一个数组的前 i
个元素和第二个数组的前 j
个元素时,所能得到的某种最优解或可行解的数量。
其题目类型和适用场景主要有以下几种:
-
最长公共子序列 :求两个字符串/数组的最长公共子序列长度。
dp[i][j]
表示s1[0..i-1]
和s2[0..j-1]
的 LCS 长度。 -
编辑距离 :求将一个字符串转换成另一个字符串所需的最少操作次数(增、删、改)。
dp[i][j]
表示将s1[0..i-1]
转换为s2[0..j-1]
的最小编辑距离。 -
字符串交织 :判断一个字符串是否由另外两个字符串交错组成。
dp[i][j]
表示s1
的前i
个字符和s2
的前j
个字符是否能交织形成s3
的前i+j
个字符。 -
子序列匹配 :判断一个字符串是否是另一个字符串的子序列(进阶版可能涉及多个匹配)。
dp[i][j]
可以表示匹配状态。 -
最大公共子数组 :求两个数组中最长的连续公共子数组的长度。
dp[i][j]
通常表示以nums1[i-1]
和nums2[j-1]
结尾的最长公共子数组的长度。
总结来说,一个题目适用于"两个数组的DP"当且仅当:
-
问题涉及两个序列(数组或字符串)的相互关系,比如比较、匹配、转换。
-
问题的解可以自然地通过逐步考虑两个序列的前缀来构建,即存在"子结构"。
-
在逐步构建解的过程中,存在需要重复计算的子问题,从而使得动态规划能发挥优势。
题目练习
1143. 最长公共子序列 - 力扣(LeetCode)
解法(动态规划):
算法思路:
- 状态表示:
对于两个数组的动态规划,我们的定义状态表示的经验就是:
-
ⅰ. 选取第一个数组
[0, i]
区间以及第二个数组[0, j]
区间作为研究对象; -
ⅱ. 结合题目要求,定义状态表示。
在这道题中,我们根据定义状态表示为:
dp[i][j]
表示:s1
的 [0, i]
区间以及 s2
的 [0, j]
区间内的所有的子序列中,最长公共子序列的长度。
- 状态转移方程:
分析状态转移方程的经验就是根据 **「最后一个位置」** 的状况,分情况讨论。
对于 dp[i][j]
,我们可以根据 s1[i]
与 s2[j]
的字符分情况讨论:
-
ⅰ. 两个字符相同,
s1[i] = s2[j]
:那么最长公共子序列就在s1
的[0, i - 1]
以及s2
的[0, j - 1]
区间上找到一个最长的,然后再加上s1[i]
即可。因此dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1
; -
ⅱ. 两个字符不相同,
s1[i] != s2[j]
:那么最长公共子序列一定不会同时以s1[i]
和s2[j]
结尾。那么我们找最长公共子序列时,有下面三种策略:-
去
s1
的[0, i - 1]
以及s2
的[0, j]
区间内找:此时最大长度为dp[i - 1][j]
; -
去
s1
的[0, i]
以及s2
的[0, j - 1]
区间内找:此时最大长度为dp[i][j - 1]
; -
去
s1
的[0, i - 1]
以及s2
的[0, j - 1]
区间内找:此时最大长度为dp[i - 1][j - 1]
。
-
我们要三者的最大值即可。但是我们细细观察会发现,第三种包含在第一种和第二种情况里面,但是我们求的是最大值,并不影响最终结果。因此只需求前两种情况下的最大值即可。
综上,状态转移方程为:
cpp
if (s1[i] == s2[j]) dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;
if (s1[i] != s2[j]) dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]);
- 初始化:
-
a. **「空串」** 是有研究意义的,因此我们将原始
dp
表的规模多加上一行和一列,表示空串。 -
b. 引入空串后,大大的方便我们的初始化。
-
c. 但也要注意 **「下标的映射关系」,以及里面的值要「保证后续填表是正确的」**。
当 s1
为空时,没有长度,同理 s2
也是。因此第一行和第一列里面的值初始化为 0
即可保证后续填表是正确的。
- 填表顺序:
根据 **「状态转移方程」** 得:从上往下填写每一行,每一行从左往右。
- 返回值:
根据 **「状态表示」** 得:返回 dp[m][n]
。

cpp
class Solution {
public:
int longestCommonSubsequence(string s1, string s2) {
int m = s1.size(), n = s2.size();
s1 = "_" + s1; s2 = "_" + s2;
vector<vector<int>> dp(m + 1, vector<int>(n + 1));
for(int i = 1; i <= m; ++i)
{
for(int j = 1; j <= n; ++j)
{
if(s1[i] == s2[j]) 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];
}
};

1035. 不相交的线 - 力扣(LeetCode)
解法(动态规划):
算法思路:
如果要保证两条直线不相交,那么我们 **「下一个连线」必须在 「上一个连线」对应的两个元素的 「后面」寻找相同的元素。这不就转化成 「最长公共子序列」的模型了嘛。那就是在这两个数组中寻找「最长的公共子序列」**。
只不过是在整数数组中做一次 **「最长的公共子序列」**,代码几乎一模一样,这里就不再赘述算法原理啦~

cpp
class Solution {
public:
int maxUncrossedLines(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
int m = nums1.size(), n = nums2.size();
vector<vector<int>> dp(m + 1, vector<int>(n + 1));
for(int i = 1; i <= m; ++i)
{
for(int j = 1; j <= n; ++j)
{
if(nums1[i - 1] == nums2[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];
}
};

115. 不同的子序列 - 力扣(LeetCode)
解法(动态规划):
算法思路:
- 状态表示:
对于两个字符串之间的 dp
问题,我们一般的思考方式如下:
-
ⅰ. 选取第一个字符串的
[0, i]
区间以及第二个字符串的[0, j]
区间当成研究对象,结合题目的要求来定义 **「状态表示」**; -
ⅱ. 然后根据两个区间上 **「最后一个位置的字符」,来进行 「分类讨论」,从而确定「状态转移方程」**。
我们可以根据上面的策略,解决大部分关于两个字符串之间的 dp
问题。
dp[i][j] 表示:在字符串 s 的 [0, j] 区间内的所有子序列中,有多少个 t 字符串 [0, i] 区间内的子串。
- 状态转移方程:
老规矩,根据 **「最后一个位置」** 的元素,结合题目要求,分情况讨论:
-
ⅰ. 当
t[i] == s[j]
的时候,此时的子序列有两种选择:-
一种选择是:子序列选择
s[j]
作为结尾,此时相当于在状态dp[i - 1][j - 1]
中的所有符合要求的子序列的后面,再加上一个字符s[j]
(请大家结合状态表示,好好理解这句话),此时dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
; -
另一种选择是:我就是任性,我就不选择
s[j]
作为结尾。此时相当于选择了状态dp[i][j - 1]
中所有符合要求的子序列。我们也可以理解为继承了上个状态里面的求得的子序列。此时dp[i][j] = dp[i][j - 1]
;
两种情况加起来,就是
t[i] == s[j]
时的结果。 -
-
ⅱ. 当
t[i] != s[j]
的时候,此时的子序列只能从dp[i][j - 1]
中选择所有符合要求的子序列。只能继承上个状态里面求得的子序列,dp[i][j] = dp[i][j - 1]
;
综上所述,状态转移方程为:
-
所有情况下都可以继承上一次的结果:
dp[i][j] = dp[i][j - 1]
; -
当
t[i] == s[j]
时,可以多选择一种情况:dp[i][j] += dp[i - 1][j - 1]
。
- 初始化:
-
a. **「空串」** 是有研究意义的,因此我们将原始
dp
表的规模多加上一行和一列,表示空串。 -
b. 引入空串后,大大的方便我们的初始化。
-
c. 但也要注意 **「下标的映射关系」,以及里面的值要「保证后续填表是正确的」**。
当 s
为空时,t
的子串中有一个空串和它一样,因此初始化第一行全部为 1
。
- 填表顺序:
「从上往下」填每一行,每一行「从左往右」。
- 返回值:
根据 **「状态表示」**,返回 dp[m][n]
的值。
本题有一个巨恶心的地方,题目上说结果不会超过 int
的最大值,但是实际在计算过程会超。为了避免报错,我们选择 double
存储结果。
cpp
class Solution {
public:
int numDistinct(string s, string t) {
int m = t.size(), n = s.size();
vector<vector<double>> dp(m + 1, vector<double>(n + 1));
s = "_" + s, t = "_" + t;
for(int j = 0; j <= n; ++j) dp[0][j] = 1;
for(int i = 1; i <= m; ++i)
{
for(int j = 1; j<= n; ++j)
{
dp[i][j] += dp[i][j - 1];
if(s[j] == t[i]) dp[i][j] += dp[i - 1][j -1];
}
}
return dp[m][n];
}
};

44. 通配符匹配 - 力扣(LeetCode)
解法(动态规划):
算法思路:
- 状态表示:
对于两个字符串之间的 dp
问题,我们一般的思考方式如下:
-
ⅰ. 选取第一个字符串的
[0, i]
区间以及第二个字符串的[0, j]
区间当成研究对象,结合题目的要求来定义 **「状态表示」**; -
ⅱ. 然后根据两个区间上 **「最后一个位置的字符」,来进行 「分类讨论」,从而确定「状态转移方程」**。
我们可以根据上面的策略,解决大部分关于两个字符串之间的 dp
问题。
因此,我们定义状态表示为:
dp[i][j] 表示:p 字符串 [0, j] 区间内的子串能否匹配字符串 s 的 [0, i] 区间内的子串。
- 状态转移方程:
老规矩,根据最后一个位置的元素,结合题目要求,分情况讨论:
-
ⅰ. 当
s[i] == p[j]
或p[j] == '?'
的时候,此时两个字符串匹配上了当前的一个字符,只能从dp[i - 1][j - 1]
中看当前字符前面的两个子串是否匹配。只能继承上个状态中的匹配结果,dp[i][j] = dp[i][j - 1]
; -
ⅱ. 当
p[j] == '*'
的时候,此时匹配策略有两种选择:-
一种选择是:
*
匹配空字符串,此时相当于它匹配了一个寂寞,直接继承状态dp[i][j - 1]
,此时dp[i][j] = dp[i][j - 1]
; -
另一种选择是:
*
向前匹配1 ~ n
个字符,直至匹配上整个s1
串。此时相当于从dp[k][j - 1]
(0 <= k <= i
)中所有匹配情况中,选择性继承可以成功的情况。此时dp[i][j] = dp[k][j - 1]
(0 <= k <= i
);
-
-
ⅲ. 当
p[j]
不是特殊字符,且不与s[i]
相等时,无法匹配。
三种情况加起来,就是所有可能的匹配结果。
综上所述,状态转移方程为:
-
当
s[i] == p[j]
或p[j] == '?'
时:dp[i][j] = dp[i][j - 1]
; -
当
p[j] == '*'
时,有多种情况需要讨论:dp[i][j] = dp[k][j - 1]
(0 <= k <= i
)。
优化:当我们发现,计算一个状态的时候,需要一个循环才能搞定的时候,我们要想到去优化。优化的方向就是用一个或者两个状态来表示这一堆的状态。通常就是把它写下来,然后用数学的方式做一下等价替换:
当 p[j] == '*' 时,状态转移方程为:dp[i][j] = dp[i][j - 1] || dp[i - 1][j - 1] || dp[i - 2][j - 1]......
我们发现 i 是有规律的减小的,因此我们去看看 dp[i - 1][j]:dp[i - 1][j] = dp[i - 1][j - 1] || dp[i - 2][j - 1] || dp[i - 3][j - 1]......
我们惊奇的发现,dp[i][j] 的状态转移方程里面除了第一项以外,其余的都可以用 dp[i - 1][j] 替代。因此,我们优化我们的状态转移方程为:dp[i][j] = dp[i - 1][j] || dp[i][j - 1]。
- 初始化:
由于 dp
数组的值设置为是否匹配,为了不与答案值混淆,我们需要将整个数组初始化为 false
。
由于需要用到前一行和前一列的状态,我们初始化第一行、第一列即可。
-
dp[0][0]
表示两个空串能否匹配,答案是显然的,初始化为true
; -
第一行表示
s
是一个空串,p
串和空串只有一种匹配可能,即p
串表示为"***"
,此时也相当于空串匹配上空串。所以,我们可以遍历p
串,把所有前导为"*"
的p
子串和空串的dp
值设为true
; -
第一列表示
p
是一个空串,不可能匹配上s
串,跟随数组初始化即可。
- 填表顺序:
从上往下填每一行,每一行从左往右。
- 返回值:
根据状态表示,返回 dp[m][n]
的值。
cpp
class Solution {
public:
bool isMatch(string s, string p) {
int m = s.size(), n = p.size();
vector<vector<bool>> dp(m + 1, vector<bool>(n + 1));
s = "_" + s; p = "_" + p;
dp[0][0] = true;
for(int j = 1; j <= n; ++j)
{
if(p[j] == '*') dp[0][j] = true;
else break;
}
for(int i = 1; i <= m; ++i)
{
for(int j = 1; j <= n; ++j)
{
if(p[j] == '*')
dp[i][j] = dp[i -1][j] || dp[i][j - 1];
else
dp[i][j] = (p[j] == '?' || s[i] == p[j]) && dp[i - 1][j - 1];
}
}
return dp[m][n];
}
};

10. 正则表达式匹配 - 力扣(LeetCode)
解法(动态规划):
算法思路:
- 状态表示:
对于两个字符串之间的 dp
问题,我们一般的思考方式如下:
-
ⅰ. 选取第一个字符串的
[0, i]
区间以及第二个字符串的[0, j]
区间当成研究对象,结合题目的要求来定义 **「状态表示」**; -
ⅱ. 然后根据两个区间上 **「最后一个位置的字符」,来进行 「分类讨论」,从而确定「状态转移方程」**。
我们可以根据上面的策略,解决大部分关于两个字符串之间的 dp
问题。
因此我们定义状态表示:
dp[i][j]
表示:字符串 p
的 [0, j]
区间和字符串 s
的 [0, i]
区间是否可以匹配。
- 状态转移方程:
老规矩,根据最后一个位置的元素,结合题目要求,分情况讨论:
-
a. 当
s[i] == p[j]
或p[j] == '.'
的时候,此时两个字符串匹配上了当前的一个字符,只能从dp[i - 1][j - 1]
中看当前字符前面的两个子串是否匹配。只能继承上个状态中的匹配结果,dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
; -
b. 当
p[j] == '*'
的时候,和上道题稍有不同的是,上道题"*"
本身便可匹配0 ~ n
个字符,但此题是要带着p[j - 1]
的字符一起,匹配0 ~ n
个和p[j - 1]
相同的字符。此时,匹配策略有两种选择:-
一种选择是:
p[j - 1]*
匹配空字符串,此时相当于这两个字符都匹配了一个寂寞,直接继承状态dp[i][j - 2]
,此时dp[i][j] = dp[i][j - 2]
; -
另一种选择是:
p[j - 1]*
向前匹配1 ~ n
个字符,直至匹配上整个s1
串。此时相当于从dp[k][j - 2]
(0 < k <= i
)中所有匹配情况中,选择性继承可以成功的情况。此时dp[i][j] = dp[k][j - 2]
(0 < k <= i
且s[k]~s[i] = p[j - 1]
);
-
-
c. 当
p[j]
不是特殊字符,且不与s[i]
相等时,无法匹配。
三种情况加起来,就是所有可能的匹配结果。
综上所述,状态转移方程为:
-
当
s[i] == p[j]
或p[j] == '.'
时:dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
; -
当
p[j] == '*'
时,有多种情况需要讨论:dp[i][j] = dp[i][j - 2]
;dp[i][j] = dp[k][j - 1]
(0 <= k <= i
)。
优化:当我们发现,计算一个状态的时候,需要一个循环才能搞定的时候,我们要想到去优化。优化的方向就是用一个或者两个状态来表示这一堆的状态。通常就是把它写下来,然后用数学的方式做一下等价替换:
当 p[j] == '*'
时,状态转移方程为:dp[i][j] = dp[i][j - 2] || dp[i - 1][j - 2] || dp[i - 2][j - 2]......
我们发现 i
是有规律的减小的,因此我们去看看 dp[i - 1][j]
:dp[i - 1][j] = dp[i - 1][j - 2] || dp[i - 2][j - 2] || dp[i - 3][j - 2]......
我们惊奇的发现,dp[i][j]
的状态转移方程里面除了第一项以外,其余的都可以用 dp[i - 1][j]
替代。因此,我们优化我们的状态转移方程为:dp[i][j] = dp[i][j - 2] || dp[i - 1][j]
。
- 初始化:
由于 dp
数组的值设置为是否匹配,为了不与答案值混淆,我们需要将整个数组初始化为 false
。
由于需要用到前一行和前一列的状态,我们初始化第一行、第一列即可。
-
dp[0][0]
表示两个空串能否匹配,答案是显然的,初始化为true
; -
第一行表示
s
是一个空串,p
串和空串只有一种匹配可能,即p
串全部字符表示为 **「任一字符 + *」,此时也相当于空串匹配上空串。所以,我们可以遍历p
串,把所有前导为 「任一字符 + *」** 的p
子串和空串的dp
值设为true
; -
第一列表示
p
是一个空串,不可能匹配上s
串,跟随数组初始化即可。
- 填表顺序:
从上往下填每一行,每一行从左往右。
- 返回值:
根据状态表示,返回 dp[m][n]
的值。
cpp
class Solution {
public:
bool isMatch(string s, string p) {
int m = s.size(), n = p.size();
s = "_" + s; p = "_" + p;
vector<vector<bool>> dp(m + 1, vector<bool>(n + 1));
dp[0][0] = true;
for(int j = 2; j <= n; j += 2)
{
if(p[j] == '*') dp[0][j] = true;
else break;
}
for(int i = 1; i <= m; ++i)
{
for(int j = 1; j <= n; ++j)
{
if(p[j] == '*') dp[i][j] = dp[i][j - 2] || (p[j - 1] == '.' || p[j - 1] == s[i]) && dp[i - 1][j];
else dp[i][j] = (p[j] == s[i] || p[j] == '.') && dp[i -1][j - 1];
}
}
return dp[m][n];
}
};

97. 交错字符串 - 力扣(LeetCode)
解法(动态规划):
算法思路:
对于两个字符串之间的 dp
问题,我们一般的思考方式如下:
-
ⅰ. 选取第一个字符串的
[0, i]
区间以及第二个字符串的[0, j]
区间当成研究对象,结合题目的要求来定义 **「状态表示」**; -
ⅱ. 然后根据两个区间上 **「最后一个位置的字符」,来进行 「分类讨论」,从而确定「状态转移方程」**。
我们可以根据上面的策略,解决大部分关于两个字符串之间的 dp
问题。
这道题里面空串是有研究意义的,因此我们先预处理一下原始字符串,前面统一加上一个占位符:s1 = " " + s1
,s2 = " " + s2
,s3 = " " + s3
。
- 状态表示:
dp[i][j]
表示字符串 s1
中 [1, i]
区间内的字符串以及 s2
中 [1, j]
区间内的字符串,能否拼接成 s3
中 [1, i + j]
区间内的字符串。
- 状态转移方程:
先分析一下题目,题目中交错后的字符串为 s1 + t1 + s2 + t2 + s3 + t3......
,看似一个 s
一个 t
。实际上 s1
能够拆分成更小的一个字符,进而可以细化成 s1 + s2 + s3 + t1 + t2 + s4......
。
也就是说,并不是前一个用了 s
的子串,后一个必须要用 t
的子串。这一点理解,对我们的状态转移很重要。
继续根据两个区间上 **「最后一个位置的字符」,结合题目的要求,来进行「分类讨论」**:
-
ⅰ. 当
s3[i + j] = s1[i]
的时候,说明交错后的字符串的最后一个字符和s1
的最后一个字符匹配了。那么整个字符串能否交错组成,变成:s1
中[1, i - 1]
区间上的字符串以及s2
中[1, j]
区间上的字符串,能够交错形成s3
中[1, i + j - 1]
区间上的字符串,也就是dp[i - 1][j]
;此时dp[i][j] = dp[i - 1][j]
; -
ⅱ. 当
s3[i + j] = s2[j]
的时候,说明交错后的字符串的最后一个字符和s2
的最后一个字符匹配了。那么整个字符串能否交错组成,变成:s1
中[1, i]
区间上的字符串以及s2
中[1, j - 1]
区间上的字符串,能够交错形成s3
中[1, i + j - 1]
区间上的字符串,也就是dp[i][j - 1]
; -
ⅲ. 当两者的末尾都不等于
s3
最后一个位置的字符时,说明不可能是两者的交错字符串。
上述三种情况下,只要有一个情况下能够交错组成目标串,就可以返回 true
。因此,我们可以定义状态转移为:
cpp
dp[i][j] = (s1[i - 1] == s3[i + j - 1] && dp[i - 1][j])
|| (s2[j - 1] == s3[i + j - 1] && dp[i][j - 1])
只要有一个成立,结果就是 true
。
- 初始化:
由于用到 i - 1
,j - 1
位置的值,因此需要初始化 **「第一个位置」以及 「第一行」和「第一列」**。
-
第一个位置:
dp[0][0] = true
,因为空串 + 空串能够构成一个空串。 -
第一行:第一行表示
s1
是一个空串,我们只用考虑s2
即可。因此状态转移之和s2
有关:dp[0][j] = s2[j - 1] == s3[j - 1] && dp[0][j - 1]
,j
从1
到n
(n
为s2
的长度); -
第一列:第一列表示
s2
是一个空串,我们只用考虑s1
即可。因此状态转移之和s1
有关:dp[i][0] = s1[i - 1] == s3[i - 1] && dp[i - 1][0]
,i
从1
到m
(m
为s1
的长度)。
- 填表顺序:
根据 **「状态转移」,我们需要 「从上往下」填每一行,每一行「从左往右」**。
- 返回值:
根据 **「状态表示」**,我们需要返回 dp[m][n]
的值。

cpp
class Solution {
public:
bool isInterleave(string s1, string s2, string s3) {
int m = s1.size(), n = s2.size();
if(m + n != s3.size()) return false;
s1 = "_" + s1; s2 = "_" + s2; s3 = "_" + s3;
vector<vector<bool>> dp(m + 1, vector<bool>(n + 1));
dp[0][0] = true;
for(int j = 1; j <= n; ++j)
if(s2[j] == s3[j]) dp[0][j] = true;
else break;
for(int i = 1; i <= m; ++i)
if(s1[i] == s3[i]) dp[i][0] = true;
else break;
for(int i = 1; i <= m; ++i)
{
for(int j = 1; j <= n; ++j)
{
dp[i][j] = (s1[i] == s3[i + j] && dp[i - 1][j])
|| (s2[j] == s3[i + j] && dp[i][j - 1]);
}
}
return dp[m][n];
}
};

712. 两个字符串的最小ASCII删除和 - 力扣(LeetCode)
解法(动态规划):
算法思路:
正难则反 :求两个字符串的最小 ASCII
删除和,其实就是找到两个字符串中所有的公共子序列里面,ASCII
最大和。
因此,我们的思路就是按照 **「最长公共子序列」** 的分析方式来分析。
- 状态表示:
dp[i][j]
表示:s1
的 [0, i]
区间以及 s2
的 [0, j]
区间内的所有的子序列中,公共子序列的 ASCII
最大和。
- 状态转移方程:
对于 dp[i][j]
根据 **「最后一个位置」** 的元素,结合题目要求,分情况讨论:
-
ⅰ. 当
s1[i] == s2[j]
时:应该先在s1
的[0, i - 1]
区间以及s2
的[0, j - 1]
区间内找一个公共子序列的最大和,然后在它们后面加上一个s1[i]
字符即可。此时dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + s1[i]
; -
ⅱ. 当
s1[i] != s2[j]
时:公共子序列的最大和会有三种可能:-
s1
的[0, i - 1]
区间以及s2
的[0, j]
区间内:此时dp[i][j] = dp[i - 1][j]
; -
s1
的[0, i]
区间以及s2
的[0, j - 1]
区间内:此时dp[i][j] = dp[i][j - 1]
; -
s1
的[0, i - 1]
区间以及s2
的[0, j - 1]
区间内:此时dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
。
但是前两种情况里面包含了第三种情况,因此仅需考虑前两种情况下的最大值即可。
-
综上所述,状态转移方程为:
-
当
s1[i - 1] == s2[j - 1]
时,dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + s1[i]
; -
当
s1[i - 1] != s2[j - 1]
时,dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1])
。
- 初始化:
-
a. **「空串」** 是有研究意义的,因此我们将原始
dp
表的规模多加上一行和一列,表示空串。 -
b. 引入空串后,大大的 **「方便我们的初始化」**。
-
c. 但也要注意 **「下标的映射」关系,以及里面的值要保证「后续填表是正确的」**。
当 s1
为空时,没有长度,同理 s2
也是。因此第一行和第一列里面的值初始化为 0
即可保证后续填表是正确的。
- 填表顺序:
「从上往下」填每一行,每一行「从左往右」。
- 返回值:
根据 **「状态表示」**,我们不能直接返回 dp
表里面的某个值:
-
ⅰ. 先找到
dp[m][n]
,也是最大公共ASCII
和; -
ⅱ. 统计两个字符串的
ASCII
码和sum
; -
ⅲ. 返回
sum - 2 * dp[m][n]
。
cpp
class Solution {
public:
int minimumDeleteSum(string s1, string s2) {
int m = s1.size(), n = s2.size();
vector<vector<int>> dp(m + 1, vector<int>(n + 1));
for(int i = 1; i <= m; ++i)
{
for(int j = 1; j <= n; ++j)
{
dp[i][j] = max(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]);
if(s1[i - 1] == s2[j - 1])
dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i - 1][j - 1] + s1[i - 1]);
}
}
int sum = 0;
for(auto s : s1) sum += s;
for(auto s : s2) sum += s;
return sum - 2 * dp[m][n];
}
};

718. 最长重复子数组 - 力扣(LeetCode)
解法(动态规划):
算法思路:
子数组是数组中 **「连续」的一段,我们习惯上 「以某一个位置为结尾」** 来研究。由于是两个数组,因此我们可以尝试:以第一个数组的 i
位置为结尾以及第二个数组的 j
位置为结尾来解决问题。
- 状态表示:
dp[i][j]
表示 **「以第一个数组的 i
位置为结尾」,以及 「第二个数组的 j
位置为结尾」公共的、长度最长的「子数组」** 的长度。
- 状态转移方程:
对于 dp[i][j]
,当 nums1[i] == nums2[j]
的时候,才有意义,此时最长重复子数组的长度应该等于 1
加上除去最后一个位置时,以 i - 1, j - 1
为结尾的最长重复子数组的长度。
因此,状态转移方程为:dp[i][j] = 1 + dp[i - 1][j - 1]
。
- 初始化:
为了处理 **「越界」** 的情况,我们可以添加一行和一列,dp
数组的下标从 1
开始,这样就无需初始化。
第一行表示第一个数组为空,此时没有重复子数组,因此里面的值设置成 0
即可;
第一列也是同理。
- 填表顺序:
根据 **「状态转移」,我们需要 「从上往下」填每一行,每一行「从左往右」**。
- 返回值:
根据 **「状态表示」,我们需要返回 dp
表里面的「最大值」**。
cpp
class Solution {
public:
int findLength(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
int m = nums1.size(), n = nums2.size(), ret = 0;
vector<vector<int>> dp(m + 1, vector<int>(n + 1));
for(int i = 1; i <= m; ++i)
{
for(int j = 1; j <= n; ++j)
{
if(nums1[i - 1] == nums2[j - 1]) dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;
else dp[i][j] = 0;
ret = max(ret, dp[i][j]);
}
}
return ret;
}
};
