Distinct Subsequences烟雨迷楼1
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更新于2022-08-08
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《Distinct Subsequences:C++实现解析》
在编程竞赛或算法设计中,"Distinct Subsequences" 是一个常见的问题,它涉及到动态规划(Dynamic Programming)这一重要概念。这道题目要求我们找出一个主串(字符串S)中所有是另一个匹配串(字符串T)的子序列的个数。这里的子序列是指在不改变字符顺序的情况下,通过删除原字符串的部分字符形成的序列。与子串不同,子序列允许跳跃字符。
动态规划是解决此类问题的有效方法,因为它能够将复杂问题分解为更小的子问题,并存储子问题的解以避免重复计算。对于 "Distinct Subsequences",我们可以定义一个二维数组 dp[i][j],表示匹配串 T 的前 i 个字符与主串 S 的前 j 个字符匹配成功的个数。
递推公式如下:
1. 当 t[i - 1] == s[j - 1] 时,即当前字符相等,那么 dp[i][j] 就等于在不考虑当前字符 s[j - 1] 的情况下(即 dp[i][j - 1])加上在考虑当前字符 s[j - 1] 并且 t[i - 1] 也匹配上的情况下(即 dp[i - 1][j - 1])的子序列个数,即 dp[i][j] = dp[i][j - 1] + dp[i - 1][j - 1]。
2. 当 t[i - 1] != s[j - 1] 时,当前字符不相等,那么 dp[i][j] 只能等于 dp[i][j - 1],因为不匹配的字符不能影响之前匹配的子序列。
根据这个思路,我们可以编写如下的 C++ 代码:
```cpp
int judge(string s, string t) {
vector<vector<int>> dp(t.size() + 1, vector<int>(s.size() + 1, 0));
int i, j;
// 初始化第一列,表示空串与任意串的匹配次数为1
for (i = 0; i <= s.size(); i++)
dp[0][i] = 1;
// 动态规划填表
for (i = 1; i <= t.size(); i++) {
for (j = i; j <= s.size(); j++) {
if (t[i - 1] == s[j - 1])
dp[i][j] = dp[i][j - 1] + dp[i - 1][j - 1];
else
dp[i][j] = dp[i][j - 1];
}
}
// 返回最后的结果,即匹配串T与主串S的子序列个数
return dp[t.size()][s.size()];
}
```
这段代码首先初始化了 dp 数组的第一列,表示空串与任何字符串匹配的次数为 1。然后通过两层循环,逐一对主串和匹配串的每个字符进行比较,根据递推公式填充 dp 数组。返回 dp[t.size()][s.size()],即为答案。
这个算法的时间复杂度是 O(mn),其中 m 和 n 分别是主串 S 和匹配串 T 的长度。空间复杂度也是 O(mn),因为我们需要一个二维数组来存储所有的中间结果。在实际应用中,如果字符串长度非常大,可能会面临内存效率的问题,但这是解决此问题的基本方法,优化通常需要对算法有更深入的理解和技巧。
"Distinct Subsequences" 题目不仅考察了动态规划的运用,还涉及到了字符串处理和递推关系的建立,是提高编程能力、锻炼算法思维的良好实践。理解并掌握这种算法,对于提升编程技能和解决实际问题具有重要意义。