假设以顺序存储结构表示串,试设计一个算法,求串s和串t的一个最长公共子串,并分析算法的时间复杂度
时间: 2023-05-31 15:19:34 浏览: 192
### 回答1:
这道题要求我们设计一个算法,根据给定的顺序存储结构表显示字符串,求两个字符串s和t的一个最长公共子串,并分析算法的时间复杂度。
对于这个问题,可以使用动态规划算法来解决。先构造一个二维矩阵,行数为s的长度加1,列数为t的长度加1。矩阵中的每个元素表示以该位置作为结尾的最长公共子串的长度。
然后,进行如下动态规划转移:如果s[i-1]等于t[j-1],则matrix[i][j] = matrix[i-1][j-1]+1;否则,matrix[i][j] = 0。转移完成后,最长公共子串的长度为矩阵中最大的元素值,同时可以通过倒推过程得到最长公共子串。
该算法的时间复杂度为O(n^2),其中n为字符串的长度。
### 回答2:
对于这道问题,我们可以采用动态规划的思想来解决。具体地,我们定义一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示以字符串s的第i个字符和字符串t的第j个字符为结尾的最长公共子串的长度。
我们可以根据以下的状态转移方程来更新dp数组:
当s[i]==t[j]时,dp[i][j] = dp[i-1][j-1]+1。
当s[i]!=t[j]时,dp[i][j]=0。
我们可以在每次更新dp数组时,判断dp[i][j]是否大于当前最长公共子串的长度,如果是,则更新最长公共子串。
具体地,我们可以从dp数组中找到最大的值,然后从dp[i][j]开始往左推导,得到最长公共子串。
那么如何判断dp[i][j]是否大于当前最长公共子串的长度呢?我们可以定义两个变量:maxlen表示当前已经求出的最长公共子串的长度,以及start表示最长公共子串在字符串s中的起始位置。我们在每次更新dp数组时,判断dp[i][j]是否大于maxlen,如果是,则更新maxlen和start。
时间复杂度分析:
因为每次遍历dp数组都需要O(1)时间,所以总时间复杂度为O(n^2),其中n为字符串的长度。因此,该算法的时间复杂度为O(n^2)。
代码如下:
```
def find_lcs(s: str, t: str) -> str:
n1 = len(s)
n2 = len(t)
dp = [[0 for _ in range(n2)] for _ in range(n1)]
maxlen = 0
start = 0
for i in range(n1):
for j in range(n2):
if s[i] == t[j]:
if i==0 or j==0:
dp[i][j] = 1
else:
dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1
if dp[i][j] > maxlen:
maxlen = dp[i][j]
start = i - maxlen + 1
else:
dp[i][j] = 0
return s[start:start+maxlen]
```
### 回答3:
本题的最长公共子串问题可以用动态规划来解决,具体步骤如下:
1. 定义状态:设dp[i][j]表示以串s中第i个字符和串t中第j个字符为结尾的最长公共子串长度,若s[i] ≠ t[j],则dp[i][j] = 0。
2. 状态转移:若s[i] = t[j],则dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1,否则dp[i][j] = 0。
3. 最大值判断:在dp数组中取最大值,即max(dp[i][j]),记下此时的i和j。
4. 输出结果:从dp[i][j]开始向左依次扫描,直到dp[i][j] = 0,依次输出即为最长公共子串。
对于时间复杂度,最坏情况下每个状态都需要计算一次,所以总时间复杂度为O(mn),其中m和n分别为两个串的长度。
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