C语言编写, 练习七 LCS算法 目标:动态规划算法中的最长公共子串(LCS)算法,即找出两个序列中最长的公共子序列。 功能: 1.lcs2: 计算两个序列的LCS 2.修改help的提示以反映最新添加的命令 示例: (当两个序列为“ABCBDAB”,“BDCABA”) 1.>>>lcs2 Seq1: ABCBDAB (7) Seq2: BDCABA (6) LCS: BCBA (4) SimS: 0.62 (4/sqrt(7*6)) 其中:Seq1为序列1的内容和长度,LCS为最长公共子串及其长度, SimS为相似度。 (当两个序列为“ACCGGTCGAGTGCGCGGAAGCCGGCCGGAA”,“GTCGTTCGGAATGCCGTTGC TCTGTAAA”) 2.>>>lcs2 Seq1: ACCGGTCGAGTGCGCGGAAGCCGGCCGGAA (30) Seq2: GTCGTTCGGAATGCCGTTGCTCTGTAAA (28) LCS: GTCGTCGGAAGCCGGCCGAA (20) SimS: 0.69 (20/sqrt(30*28)) 提示: 1.在第一次实现LCS算法时,首先将两个序列固定,将LCS算法中的存储长度的dist数组和存储回溯路径的path数组设成固定维度的二维数组,便于调试代码; 2.两个序列相似度的计算公式为 strlen(lcs)/sqrt(strlen(seq1)*strlen(seq2))
时间: 2023-12-06 08:44:50 浏览: 83
求最长公共子序列的LCS算法
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以下是C语言实现的LCS算法示例代码,供参考:
```c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#define MAXLEN 1000
int dist[MAXLEN][MAXLEN];
int path[MAXLEN][MAXLEN];
void lcs2(char* seq1, char* seq2) {
int len1 = strlen(seq1);
int len2 = strlen(seq2);
// 初始化dist和path数组
for (int i = 0; i <= len1; i++) {
dist[i][0] = 0;
path[i][0] = 0;
}
for (int j = 0; j <= len2; j++) {
dist[0][j] = 0;
path[0][j] = 0;
}
// 动态规划计算dist和path数组
for (int i = 1; i <= len1; i++) {
for (int j = 1; j <= len2; j++) {
if (seq1[i-1] == seq2[j-1]) {
dist[i][j] = dist[i-1][j-1] + 1;
path[i][j] = 1;
} else if (dist[i-1][j] >= dist[i][j-1]) {
dist[i][j] = dist[i-1][j];
path[i][j] = 2;
} else {
dist[i][j] = dist[i][j-1];
path[i][j] = 3;
}
}
}
// 从path数组中回溯出LCS
int i = len1, j = len2, k = dist[len1][len2];
char lcs[MAXLEN];
while (k > 0) {
if (path[i][j] == 1) {
lcs[--k] = seq1[i-1];
i--; j--;
} else if (path[i][j] == 2) {
i--;
} else {
j--;
}
}
// 输出结果
printf("Seq1: %s (%d)\n", seq1, len1);
printf("Seq2: %s (%d)\n", seq2, len2);
printf("LCS: ");
for (int i = 0; i < dist[len1][len2]; i++) {
printf("%c", lcs[i]);
}
printf(" (%d)\n", dist[len1][len2]);
printf("SimS: %.2f\n", dist[len1][len2]/sqrt(len1*len2));
}
int main() {
char seq1[] = "ABCBDAB";
char seq2[] = "BDCABA";
lcs2(seq1, seq2);
char seq3[] = "ACCGGTCGAGTGCGCGGAAGCCGGCCGGAA";
char seq4[] = "GTCGTTCGGAATGCCGTTGCTCTGTAAA";
lcs2(seq3, seq4);
return 0;
}
```
输出结果为:
```
Seq1: ABCBDAB (7)
Seq2: BDCABA (6)
LCS: BCBA (4)
SimS: 0.62
Seq1: ACCGGTCGAGTGCGCGGAAGCCGGCCGGAA (30)
Seq2: GTCGTTCGGAATGCCGTTGCTCTGTAAA (28)
LCS: GTCGTCGGAAGCCGGCCGAA (20)
SimS: 0.69
```
其中,dist数组存储了最长公共子序列的长度,path数组存储了回溯路径,用于回溯出最长公共子序列。最后根据公式计算出相似度SimS。
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