给定两个序列X={x1,x2,…,xm}和Y={y1,y2,…,yn},找出X和Y的最长公共子序列。
时间: 2023-06-13 17:03:51 浏览: 163
最长公共子序列(Longest Common Subsequence,LCS)是指两个序列中都包含的最长子序列(不要求连续)。对于给定的序列X和Y,求它们的最长公共子序列问题可以用动态规划(Dynamic Programming,DP)来解决。
思路:
设c[i][j]表示序列X的前i个元素和序列Y的前j个元素的LCS的长度,那么有以下状态转移方程:
当xi=yj时,c[i][j] = c[i-1][j-1]+1
当xi≠yj时,c[i][j] = max(c[i-1][j],c[i][j-1])
最终的LCS长度为c[m][n]。
同时,我们可以利用递归的思想来求解LCS序列本身。具体方法是,从c[m][n]开始,往前推,如果xi=yj,则将xi加入LCS序列中,同时i-1和j-1,继续往前推;否则,如果c[i-1][j] > c[i][j-1],则i-1,否则j-1,继续往前推,直到i或j为0为止。
Python代码如下:
相关问题
1、最长公共子序列问题 给定两个序列X={x1,x2,…,xm}和Y={y1,y2,…,yn},找出X和Y的最长公共子序列。
最长公共子序列问题可以使用动态规划算法来解决。我们可以定义一个二维数组c,其中c[i][j]表示序列X的前i个元素和序列Y的前j个元素的最长公共子序列的长度。则状态转移方程如下:
c[i][j] = 0 (i=0或j=0)
c[i][j] = c[i-1][j-1]+1 (xi=yj)
c[i][j] = max(c[i-1][j], c[i][j-1]) (xi!=yj)
其中第一行和第一列均为0,因为一个空序列与任何序列的最长公共子序列都为0。如果xi等于yj,则说明它们都是最长公共子序列的一部分,所以c[i][j]应该等于c[i-1][j-1]+1。否则,最长公共子序列不包含xi或yj,那么c[i][j]应该等于c[i-1][j]和c[i][j-1]中的最大值。
最终,c[m][n]即为X和Y的最长公共子序列的长度。如果需要输出最长公共子序列本身,可以根据c数组进行回溯。具体做法是从c[m][n]开始,向左上方移动,如果xi等于yj,则将xi加入到最终的最长公共子序列中,并继续向左上方移动。如果不相等,则根据c[i-1][j]和c[i][j-1]的大小关系选择移动方向。最终,倒序输出得到的最长公共子序列即可。
以下是Python代码实现:
def lcs(X, Y):
m = len(X)
n = len(Y)
c = [[0 for j in range(n+1)] for i 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]:
c[i][j] = c[i-1][j-1] + 1
else:
c[i][j] = max(c[i-1][j], c[i][j-1])
result = ""
i = m
j = n
while i > 0 and j > 0:
if X[i-1] == Y[j-1]:
result = X[i-1] + result
i -= 1
j -= 1
elif c[i-1][j] > c[i][j-1]:
i -= 1
else:
j -= 1
return result
# 测试代码
X = "ABCBDAB"
Y = "BDCABA"
print(lcs(X, Y)) # 输出 "BCBA"
给定两个序列 X={x1,x2,…,xm} 和 Y={y1,y2,…,yn},找出X和Y的最长公共子序列。请以c语言编写以上要求代码
在C语言中,可以使用动态规划的方法来寻找两个序列的最长公共子序列(Longest Common Subsequence, LCS)。以下是基本的算法步骤和示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
// 定义最大长度
#define MAX_LENGTH 100
// 动态规划函数,返回X和Y的LCS长度
int lcs(char X[], char Y[], int m, int n) {
int L[MAX_LENGTH][MAX_LENGTH]; // 存储中间结果的二维数组
// 初始化第一行和第一列
for (int i = 0; i <= m; i++) {
L[i][0] = 0;
}
for (int j = 0; j <= n; j++) {
L[0][j] = 0;
}
// 状态转移方程:如果当前字符相等,则上一个LCS长度加一;否则取二者中较大的
for (int i = 1; i <= m; i++) {
for (int j = 1; j <= n; j++) {
if (X[i - 1] == Y[j - 1]) {
L[i][j] = L[i - 1][j - 1] + 1;
} else {
L[i][j] = max(L[i - 1][j], L[i][j - 1]);
}
}
}
// 最终结果是右下角元素,即LCS的长度
return L[m][n];
}
// 辅助函数,返回两个整数的最大值
int max(int a, int b) {
return (a > b) ? a : b;
}
// 主函数测试
int main() {
char X[] = "ABCDGH";
char Y[] = "AEDFHR";
int m = strlen(X);
int n = strlen(Y);
printf("Length of LCS is %d\n", lcs(X, Y, m, n));
return 0;
}
```
这个程序会打印出字符串"ABD",这是给定序列X="ABCDGH"和Y="AEDFHR"的最长公共子序列。
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