蓝桥杯:最长相同子序列(LCS)问题 记忆搜索解法

蓝桥杯:最长相同子序列(LCS)问题 记忆搜索解法

相比递归法的375ms,速度优化的非常快了
在这里插入图片描述

问题描述
  设x(i), y(i), z(i)表示单个字符,则X={x(1)x(2)……x(m)},Y={y(1)y(2)……y(n)},Z={z(1)z(2)……z(k)},我们称其为字符序列,其中m,n和k分别是字符序列X,Y,Z的长度,括号()中的数字被称作字符序列的下标。
  如果存在一个严格递增而且长度大于0的下标序列{i1,i2……ik},使得对所有的j=1,2,……k,有x(ij)=z(j),那么我们称Z是X的字符子序列。而且,如果Z既是X的字符子序列又是Y的字符子序列,那么我们称Z为X和Y的公共字符序列。
  在我们今天的问题中,我们希望计算两个给定字符序列X和Y的最大长度的公共字符序列,这里我们只要求输出这个最大长度公共子序列对应的长度值。
  举例来说,字符序列X=abcd,Y=acde,那么它们的最大长度为3,相应的公共字符序列为acd。
输入格式
  输入一行,用空格隔开的两个字符串
输出格式
  输出这两个字符序列对应的最大长度公共字符序列的长度值
样例输入

aAbB aabb

样例输出

2

数据规模和约定
  输入字符串长度最长为100,区分大小写。

思路

如果查看递归树,我们可以发现,有很多重复的分支被重复计算了,这大大浪费了时间,于是我们将计算过的结果保存起来,每次递归之前先查询将要得到的结果是否之前被计算过,可以大大节省时间

  • 由于结果是由两个键查询的map,故使用二维数组
int result[maxlen][maxlen];	// 存放结果 

约定:

s1串的前 len1 长度的子串为 sub1, s2串的前 len2 长度的子串为 sub2

【s1串的前 len1 长度的子串】 与 【s2串的前 len2长度的子串】 的最长相同子序列长度为 sub_len

【s1串的前 len1-1 长度的子串】 与 【s2串的前 len2长度的子串】 的最长相同子序列长度为 sub_len1

【s1串的前 len1 长度的子串】 与 【s2串的前 len2-1长度的子串】 的最长相同子序列长度为 sub_len2

  • 那么如果 sub1 和 sub2 的最后一位如果相同,那么他们的最长相同子序列的长度就是 sub_len + 1
  • 如果 sub1 和 sub2 的最后一位不同,那么他们的最长相同子序列的长度就是 max(sub_len1, sub_len2)

AC完整代码

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>

using namespace std;

#define max(a, b) ((a>b) ? (a) : (b))
#define maxlen 114
string s1, s2;
int result[maxlen][maxlen];	// 存放结果 

/*
param len1 : s1串的前len1长度的子串 sub1
param len2 : s2串的前len2长度的子串 sub2
return 	   : sub1 和 sub2 最大相同序列的长度 
*/
int dp(int len1, int len2)
{
	if(len1>=1 && len2>=1)
	{		
		if(s1[len1-1] == s2[len2-1])
		{
			int l;
			if(result[len1-1][len2-1])
			{
				return result[len1-1][len2-1] + 1;
			}
			else
			{
				l = dp(len1-1, len2-1);
				result[len1-1][len2-1] = l;
			}
			return l + 1;
		}
		else
		{
			int l1;
			if(result[len1-1][len2])
			{
				l1 = result[len1-1][len2];
			}
			else
			{
				l1 = dp(len1-1, len2);
				result[len1-1][len2] = l1;
			}
			
			int l2;
			if(result[len1][len2-1])
			{
				l2 = result[len1][len2-1];
			}
			else
			{
				l2 = dp(len1, len2-1);
				result[len1][len2-1] = l2;
			}
			
			return max(l1, l2);
		}
	}
	else
	{
		return 1;
	}
}

int main()
{
	 memset(result, 0, sizeof(result));	// 初始全为0
	 
	 cin>>s1>>s2;
	 
	 cout<<(dp(s1.length(), s2.length())-1)<<endl;
	
	return 0;
}


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