给定2个序列X={x1,x2,…,xm}和Y={y1,y2,…,yn},找出X和Y的最长公共子序列。
时间: 2023-10-07 19:13:54 浏览: 116
这是一个经典的动态规划问题。我们可以使用一个二维数组dp来记录X和Y的最长公共子序列长度,其中dp[i][j]表示X的前i个字符和Y的前j个字符的最长公共子序列长度。
为了计算dp[i][j],我们可以考虑X和Y的第i个字符和第j个字符是否相等:
- 如果相等,那么它们一定在最长公共子序列中。因此,最长公共子序列的长度应该是dp[i-1][j-1]+1。
- 如果不相等,那么它们不可能同时出现在最长公共子序列中。因此,我们需要考虑X的前i-1个字符和Y的前j个字符以及X的前i个字符和Y的前j-1个字符的最长公共子序列长度,取它们的最大值即可,即dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1])。
最终,dp[m][n]即为X和Y的最长公共子序列长度。要得到最长公共子序列本身,我们可以根据dp数组进行回溯,具体方法可以参考代码实现。
相关问题
给定2个序列X={x1,x2,…,xm}和Y={y1,y2,…,yn},找出X和Y的最长公共子序列
最长公共子序列(Longest Common Subsequence,LCS)是指在两个序列中以相同顺序出现,长度最长的子序列。
可以使用动态规划算法来解决此问题。假设X和Y的长度分别为m和n,则构建一个(m+1)×(n+1)的二维数组dp,其中dp[i][j]表示X前i个元素和Y前j个元素的LCS的长度。
当i=0或j=0时,dp[i][j]=0,因为其中一个序列为空,它们的LCS长度为0。
当xi=yj时,dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1,因为xi和yj都在LCS中。
当xi≠yj时,dp[i][j]=max(dp[i-1][j], dp[i][j-1]),因为xi和yj至少有一个不在LCS中,所以LCS长度为X前i-1个元素和Y前j个元素的LCS长度或X前i个元素和Y前j-1个元素的LCS长度的最大值。
最终,dp[m][n]即为X和Y的LCS的长度。
要找出LCS本身,可以从dp[m][n]开始,如果xi=yj,则该元素在LCS中,将其加入结果序列中,并向左上方移动一步;否则,如果dp[i-1][j]>dp[i][j-1],则向上方移动一步;否则,向左方移动一步。重复此过程,直到回到dp[0][0]。
下面是Python代码实现:
```python
def lcs(X, Y):
m, n = len(X), len(Y)
dp = [[0] * (n+1) for _ in range(m+1)]
for i in range(1, m+1):
for j in range(1, n+1):
if X[i-1] == Y[j-1]:
dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1
else:
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1])
# 构造LCS
i, j = m, n
lcs = []
while i > 0 and j > 0:
if X[i-1] == Y[j-1]:
lcs.append(X[i-1])
i -= 1
j -= 1
elif dp[i-1][j] > dp[i][j-1]:
i -= 1
else:
j -= 1
lcs.reverse()
return dp[m][n], lcs
```
例如,对于X={A,B,C,B,D,A,B}和Y={B,D,C,A,B,A},运行lcs(X,Y)将返回(4, ['B', 'C', 'B', 'A']),其中4是LCS的长度,['B', 'C', 'B', 'A']是LCS本身。
给定2个序列X={x1,x2,…,xm}和Y={y1,y2,…,yn},找出X和Y的最长公共子序列。
这是一个经典的动态规划问题。可以使用动态规划算法解决。
具体步骤如下:
1. 定义状态:设dp[i][j]表示序列X的前i个字符和序列Y的前j个字符的最长公共子序列的长度。
2. 状态转移方程:
当Xi == Yj时,dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1;
当Xi != Yj时,dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1])。
3. 边界条件:dp[0][j] = 0, dp[i][0] = 0。
4. 最终结果:dp[m][n]就是X和Y的最长公共子序列的长度。
实现代码如下(Python):
```
def lcs(X, Y):
m = len(X)
n = len(Y)
dp = [[0] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]
for i in range(1, m + 1):
for j in range(1, n + 1):
if X[i - 1] == Y[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]
```
其中,X和Y分别为两个序列,函数返回X和Y的最长公共子序列的长度。
阅读全文