c语言序列比对的编辑距离问题,要求写出一、 问题描述 1 二、 数学模型 2 三、 优化函数及标记函数设置 2 四、 编码实现 3 1. 变量设置及存储 3 2. 代码实现(关键代码) 3 五、 复杂度分析 4 1. 时间复杂度 4 2. 空间复杂度 4
时间: 2024-03-23 10:43:28 浏览: 53
好的,您的问题我已经记录下来了。下面是关于c语言序列比对的编辑距离问题的详细解答。
一、问题描述
给定两个字符串s1和s2,计算将s1转换成s2所需要的最少操作次数。可以进行以下三种操作:
1. 插入一个字符
2. 删除一个字符
3. 替换一个字符
二、数学模型
为了计算s1和s2的编辑距离,我们需要定义一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示将s1的前i个字符转换为s2的前j个字符所需的最少操作次数。那么dp[i][j]与dp[i-1][j]、dp[i][j-1]、dp[i-1][j-1]的关系如下:
1. 当s1[i]等于s2[j]时,dp[i][j] = dp[i-1][j-1],即不需要进行任何操作;
2. 当s1[i]不等于s2[j]时,dp[i][j]可以由dp[i-1][j]、dp[i][j-1]、dp[i-1][j-1]三者中的最小值加1得到。其中,dp[i-1][j]表示删除s1[i],dp[i][j-1]表示在s1[i]后面插入一个字符,dp[i-1][j-1]表示将s1[i]替换为s2[j]。
三、优化函数及标记函数设置
在计算dp[i][j]时,我们可以把dp[i-1][j-1]、dp[i-1][j]、dp[i][j-1]三个值都计算出来,然后取其中的最小值加1即可。这样可以避免重复计算,提高计算效率。
四、编码实现
1. 变量设置及存储
在实现过程中,我们可以使用一个二维数组dp来存储计算结果,用两个指针i和j来表示字符串s1和s2的位置。
2. 代码实现(关键代码)
下面是c语言的代码实现:
```c
int minDistance(char* word1, char* word2) {
int m = strlen(word1), n = strlen(word2);
int dp[m+1][n+1];
memset(dp, 0, sizeof(dp));
for(int i=0; i<=m; i++) dp[i][0] = i;
for(int j=0; j<=n; j++) dp[0][j] = j;
for(int i=1; i<=m; i++) {
for(int j=1; j<=n; j++) {
if(word1[i-1] == word2[j-1]) dp[i][j] = dp[i-1][j-1];
else {
dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i][j-1]);
dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i-1][j-1]);
dp[i][j] += 1;
}
}
}
return dp[m][n];
}
```
五、复杂度分析
1. 时间复杂度
由于需要对两个字符串进行比较,所以时间复杂度为O(mn),其中m和n分别为两个字符串的长度。
2. 空间复杂度
由于需要使用一个二维数组dp来存储计算结果,所以空间复杂度为O(mn)。
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