给定一个由n个小写字母组成的字符串s,需要使用最少数量的钱币来压缩它。 压缩该字符串,必须将s表示为多个相互连接的非空字符串: s=t1t2...tk,其中第 i 个字符串按照下列两种方法之一编码: 如果|ti|=1,也就是说 ti为单个字符组成的字符串,编码时需要支付a个钱币 如果ti是t1t2...ti-1的子串,编码时需要支付b个钱币 你的任务是计算压缩给定的字符串需要花费的最小钱币数。
时间: 2023-05-31 19:18:18 浏览: 215
### 回答1:
该任务是压缩给定的字符串s,需要使用最少数量的钱币来压缩它。压缩后的字符串s必须表示为多个相互连接的非空字符串:s = t1t2...tk。其中,第i个字符串可以按照以下两种方法之一进行编码:如果|ti|=1,则ti为由单个字符组成的字符串,编码需要支付a个钱币。如果ti=tj-1tj,则ti可由前面的字符串表示为 tj-1tj,编码需要支付b个钱币。你的任务是计算压缩给定字符串s所需的最小花费,以最小数量的钱币为单位。
### 回答2:
首先,我们可以观察到,如果一个子串可以由前面的某个子串组合而成,那么最好是使用第二种方法来进行编码,因为这样可以让总的花费最小化。所以,我们可以考虑使用动态规划的方法来解决这个问题。
具体地,我们可以定义一个一维数组dp,其中dp[i]表示字符串s的前i个字符所需的最小花费。那么,我们可以根据这个定义,得到以下的递推公式:
dp[i] = min{ dp[j] + b } (j < i 且 s[j+1,i]是s[1,j]的子串) 或者 dp[j] + a (j < i)
其中,s[j+1,i]表示s的第j+1到第i个字符组成的子串,而s[1,j]表示s的前j个字符组成的子串。这个递推公式的意义是,我们对于s的第i个字符,可以选择以它作为单独的一个字符串来进行编码,也可以选择将它与前面的某个字符串组合在一起来进行编码。
最终的答案就是dp[n],也就是字符串的整个长度所需的最小花费。
实现上,我们可以先使用一个哈希表来存储字符串s的所有前缀(即s的前1个字符、前2个字符、前3个字符等等),然后再使用一个二维数组match来记录所有的s[i,j]是否为s[1,i-1]的子串。这样,我们就可以快速地判断一个字符串是否为另一个字符串的子串了。
具体实现时,我们可以先将dp数组全部初始化为一个很大的数(比如n*a),然后将dp[1]初始化为a,表示字符串的第一个字符需要花费a个钱币来进行编码。然后,我们从i=2遍历到n,对于每个i,都枚举它前面的所有位置j,判断s[j+1,i]是否为s[1,j]的子串,如果是的话,就更新dp[i]的值,否则,就使用第一种方法进行编码。
最终,dp[n]就是我们需要的答案。由于每次更新dp[i]的时间复杂度为O(n),而外层循环共进行了n次,所以总的时间复杂度为O(n^2)。同时,哈希表和match数组的预处理时间为O(n^2),空间复杂度也为O(n^2)。
### 回答3:
首先,我们可以通过动态规划来解决这个问题。
定义状态dp[i]表示前i个字符的最小花费。那么,对于每个状态dp[i],我们需要考虑两种情况:
1.将第i个字符单独成一个字符串,花费是a。
2.将前面的某个字符串延伸到第i个字符,花费是b。这个字符串可以是s[1:i-1]的任意一个前缀。
于是,我们可以得出状态转移方程:
dp[i] = min(dp[j]+a, dp[k]+b) (1 <= j < i, s[j:i]是一个子串, 1 <= k < j)
这个方程的含义是,要得到dp[i]的最小花费,我们需要在前i-1个字符中找到一个前缀s[j:i],使得dp[j]+b的花费最小,或者将第i个字符单独成一个字符串,花费是a。
最后,答案是dp[n],因为要压缩的字符串是s[1:n]。
下面给出具体的算法步骤:
1.初始化dp[0]为0,dp[i]为a*i(因为前i个都是单独的字符)。
2.从2到n遍历每个字符i,每次都要计算dp[i]的值。
3.对于每个字符i,需要遍历前面的字符j,找到一个最大的k,使得s[k:j]是s[j:i]的前缀。然后计算dp[i]的值。
4.最后,返回dp[n]就是最小花费。
时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(n)。
下面是具体的代码实现(使用了一个辅助数组pre[i]表示s[1:i]中任意一个前缀的起始位置,方便寻找子串):
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