用动态规划法求解公共子序列问题
时间: 2023-10-23 15:11:01 浏览: 40
公共子序列问题是指给定两个字符串,求它们的最长公共子序列。最长公共子序列是指在两个字符串中都出现的最长的子序列(可以不连续)。例如,"ABCBDAB" 和 "BDCABA" 的最长公共子序列是 "BCBA"。
动态规划法是解决最长公共子序列问题的经典方法。其基本思路是,对于两个字符串 X 和 Y,定义一个二维数组 dp[i][j],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的长度。则最终的结果即为 dp[m][n],其中 m 和 n 分别为 X 和 Y 的长度。
接下来,我们来考虑如何填充 dp 数组。假设当前我们要计算 dp[i][j],根据定义,它可以有以下三种情况:
1. 如果 X[i] 和 Y[j] 相等,则 dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1;
2. 如果 X[i] 和 Y[j] 不相等,则 dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1]);
3. 如果 i=0 或 j=0,则 dp[i][j] = 0。
其中,第一种情况表示当前字符可以加入最长公共子序列中,第二种情况表示当前字符不能加入最长公共子序列中,需要从 dp[i-1][j] 和 dp[i][j-1] 中选择一个更大的值作为 dp[i][j] 的值,第三种情况是为了处理边界情况。
最终,我们只需要计算出 dp[m][n] 即可得到最长公共子序列的长度。如果需要找出最长公共子序列的具体内容,可以倒推 dp 数组,具体方法是从 dp[m][n] 开始,根据 dp[i][j] 的值和前面的 dp 数组元素逐步向前推导即可。
下面是 Python 代码实现:
```
def longest_common_subsequence(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])
return dp[m][n]
```
其中,X 和 Y 分别为要比较的两个字符串。