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  • LCS(Longest Common Subsequence)最长公共子序列

    最长公共子序列LCS)是一个在一个序列集合中(通常为两个序列)用来查找所有序列中最长子序列的问题。这与查找最长公共子串的问题不同的地方是:子序列不需要在原序列中占用连续的位置 。最长公共子序列问题是一个经典的计算机科学问题,也是数据比较程序,比如Diff工具,和生物信息学应用的基础。它也被广泛地应用在版本控制,比如Git用来调和文件之间的改变。

    最长公共子串问题是寻找两个或多个已知字符串最长的子串。此问题与最长公共子序列问题的区别在于子序列不必是连续的,而子串却必须是连续的。

    定义:一个数列S,如果分别是两个或多个已知数列的子序列,且是所有符合此条件序列中最长的,则S称为已知序列的最长公共子序列。

    两个序列的解法

    最长公共子序列问题存在最优子结构:这个问题可以分解成更小,更简单的“子问题”,这个子问题可以分成更多的子问题,因此整个问题就变得简单了。最长公共子序列问题的子问题的解是可以重复使用的,也就是说,更高级别的子问题通常会重用低级子问题的解。拥有这个两个属性的问题可以使用动态规划算法来解决,这样子问题的解就可以被储存起来,而不用重复计算。这个过程需要在一个表中储存同一级别的子问题的解,因此这个解可以被更高级的子问题使用。

     

    核心数组f[i][j]表示X的第i位和Y的第j位之前的最长公共子序列的长度,则有状态转移方程:

    x[i+1]==y[j+1]时,f[i+1][j+1]=f[i][j]+1;//比之前多了一个

    否则f[i+1][j+1]=max(f[i][j + 1],f[i + 1][j])

     实例

    给定两个字符串 text1 和 text2,返回这两个字符串的最长公共子序列的长度。

    一个字符串的 子序列 是指这样一个新的字符串:它是由原字符串在不改变字符的相对顺序的情况下删除某些字符(也可以不删除任何字符)后组成的新字符串。
    例如,"ace" 是 "abcde" 的子序列,但 "aec" 不是 "abcde" 的子序列。两个字符串的「公共子序列」是这两个字符串所共同拥有的子序列。

    若这两个字符串没有公共子序列,则返回 0。

    示例 1:

    输入:text1 = "abcde", text2 = "ace"
    输出:3
    解释:最长公共子序列是 "ace",它的长度为 3。
    示例 2:

    输入:text1 = "abc", text2 = "abc"
    输出:3
    解释:最长公共子序列是 "abc",它的长度为 3。
    示例 3:

    输入:text1 = "abc", text2 = "def"
    输出:0
    解释:两个字符串没有公共子序列,返回 0。
     

    提示:

    1 <= text1.length <= 1000
    1 <= text2.length <= 1000
    输入的字符串只含有小写英文字符。

    来源:力扣(LeetCode)
    链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-common-subsequence
    示例1的状态表:

    题解:

    class Solution {
        public int longestCommonSubsequence(String text1, String text2) {
         int len1 = text1.length();
         int len2 = text2.length();
         char[] chars1 = text1.toCharArray();
         char[] chars2 = text2.toCharArray();
        //注意是之前串长度加1,有一行和一列是空串
         int [][]dp = new int[len1+1][len2+1];
         for(int i=1;i<=len1;i++){
             for(int j=1;j<=len2;j++){
                 if(chars1[i-1] == chars2[j-1]){
                     dp[i][j] = dp[i-1][j-1]+1;
                 }else{
                     dp[i][j] = Math.max(dp[i][j-1],dp[i-1][j]);
                 }
             }
         }
         return dp[len1][len2];
         
        }
    }
     
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