最长公共子串

DP算法求解

用动态规划做了一个,自己测试了几个测试用例也通过了。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    string a="jahrgiuaerhgiaeg";
    string b="hsiresahrgiuahgise";
    int l1=a.size();
    int l2=b.size();
    if(l1==0||l2==0)
    {
        cout<<"";
        return 0;
    }
    vector<vector<int>>dp(l2,vector<int>(l1,0));
    for(int i=0;i<l1;++i)
    {
        if(a[i]==b[0])
            dp[0][i]=1;
    }
    for(int i=0;i<l2;++i)
    {
        if(a[0]==b[i])
            dp[i][0]=1;
    }
    for(int i=1;i<l2;++i)
    {
        for(int j=1;j<l1;++j)
        {
            if(a[j]==b[i])
                dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1;
            cout<<dp[i][j]<<" ";

        }
        cout<<endl;
    }
    int max_l=0;
    int max_i=0;
    int max_j=0;

  for(int i=0;i<l1;++i)
  {
        for(int j=0;j<l2;++j)
        {
            if(dp[j][i]>max_l)
            {

                max_i=i;
                max_l=dp[j][i];
            }


        }
  }

    string res;
  while(max_l--)
  {
    res=a[max_i--]+res;
  }
    cout<<res;
  system("pasue");

}

输出为:

思路还是比较简单的,首先得出两个字符串a、b的长度l1和l2,建立一个二维数组dp用于存储以a[j]和b[i]作为结尾的最长公共子串的长度,意思就是说dp[i][j]的意思是以a[j]和b[i]为结尾的最长公共子串的长度,如果说a[j]!=b[i],也就是说不存在以两者为结尾的子串,所以dp[i][j]=0,如果a[j]==b[i],那说明可以将a[j]和b[i]作为公共子串的最后一个字符,其长度就是dp[i-1][j-1] + 1.

然后就是预处理的部分,dp矩阵的第一行,对于其中的某个位置(0,j)来说,如果a[j]==b[0],那么dp[0][j]=1,否则为0.同理对dp第一列进行处理,如果a[0]==b[i],那么dp[i][0]=1,否则为0。然后对除去第一行和第一列的二维dp数组进行遍历,利用上面的规则重置每个值,最后输出最大值就是最长公共子串。

其实认真观察上面的结论和程序,会知道其实根本就不需要一个dp二维矩阵也可以完成最长公共子串的寻找,因为最后只需要一个最大公共子串的长度和它的坐标,然后就能得出结果,并且每一个dp中的元素的值只与它的左上方值有关,所以可以简化函数,让它的空间复杂度为O(1)。代码如下:

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    string a="jahrgiuaerhgiaeg";
    string b="hsiresahrgiuahgise";
    int l1=a.size();
    int l2=b.size();
    if(l1==0||l2==0)
    {
        cout<<"";
        return 0;
    }
    int row = 0, col = l2-1; 
    int max_l= 0,max_i = 0; //记录最大长度和a字符串的某个截至位置
    while(row < l1){
        int i = row, j = col;
        int num = 0;
        while(i < l1 && j < l2){ //因为是像右下方遍历,所以只会增加,只用小于最大值就ok
            if(a[i] == b[j])
                ++num;
            else
                num = 0;
            if(num > max_l){ //更新最大值
                max_l =num;
                max_i=i;
            }
            i++;
            j++;
        }
        if(col > 0) // 没到最左往左移动
            col--;
        else
            row++;  //到达最左往下移动
    }
    string res;
    while(max_l--)
    {
    res=a[max_i--]+res;
    }
    cout<<res;
    system("pasue");

}

输出结果为:

ahrgiua ,可以看出和上面一种方法得出的结果是一样的。