动态规划解最长公共子序列
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更新于2024-08-23
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"这篇资料主要介绍了经典问题中最长公共子序列的动态规划解法,源自杭电ACM课程,由刘春英教授讲解。资料中包含数塔问题、最长有序子序列以及FatMouse's Speed问题的解决方案。"
文章内容详细展开如下:
1. **最长公共子序列(Longest Common Subsequence, LCS)**
- LCS问题是一个经典的计算机科学问题,旨在找到两个或多个序列中的最长子序列,这个子序列不必连续,但必须保持原序。
- 示例中给出的HDOJ-1159题目要求找到两个字符串的LCS长度。例如,输入字符串"abcfbc"和"abfcab",其LCS是"abc",长度为3。
2. **动态规划(Dynamic Programming, DP)**
- 动态规划是一种解决复杂问题的有效方法,通常用于优化具有重叠子问题和最优子结构的问题。
- 在LCS问题中,可以使用二维数组dp[i][j]表示第一个字符串的前i个字符与第二个字符串的前j个字符的最长公共子序列的长度。从底向上填充这个数组,对于dp[i][j],如果第i个字符和第j个字符相同,则dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1,否则dp[i][j]取dp[i-1][j]和dp[i][j-1]中的较大值。
3. **数塔问题**
- 数塔问题是一个寻找最大路径值的问题,通过自底向上计算,可以避免暴力枚举所有可能路径的高时间复杂度。
- 从底层开始计算每层的最大路径值,然后根据这些值决定上一层的选择,最后得出从顶部到底部的最大路径。
4. **最长有序子序列**
- 题目要求找到一个序列中最长的严格递增子序列。例如,给定序列[1, 4, 7, 2, 5, 8, 3, 6, 9],最长有序子序列是[1, 2, 3, 5, 8, 9]。
- 解决方案同样使用动态规划,dp[i]表示到位置i为止的最长递增子序列的长度,通过比较当前值与之前子序列的末尾值,更新dp数组。
5. **FatMouse's Speed问题**
- 这是一个涉及速度比较和序列操作的问题,具体题目需求未详述,但可以推测也需要使用动态规划策略来找到最优解。
6. **ACM程序设计竞赛**
- 杭州电子科技大学的ACM课程可能包括一系列的编程竞赛和训练,培养学生的算法设计和实现能力。
- “每周一星”和“4月份比赛”等活动可能作为课程的一部分,鼓励学生参与实践和竞争。
通过上述问题的分析,可以看出动态规划是解决这类问题的核心思想,它能够有效地降低复杂性,并提供简洁的解决方案。在ACM竞赛和算法学习中,掌握动态规划方法是非常重要的。
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