随想录Day55--动态规划: 392.判断子序列 , 115.不同的子序列
392.判断子序列
思路
(这道题也可以用双指针的思路来实现,时间复杂度也是O(n))
动态规划五部曲分析如下:
1.确定dp数组(dp table)以及下标的含义
dp[i][j] 表示以下标i-1为结尾的字符串s,和以下标j-1为结尾的字符串t,相同子序列的长度为dp[i][j]。
注意这里是判断s是否为t的子序列。即t的长度是大于等于s的。
2.确定递推公式
在确定递推公式的时候,首先要考虑如下两种操作,整理如下:
- if (s[i - 1] == t[j - 1])
- t中找到了一个字符在s中也出现了
- if (s[i - 1] != t[j - 1])
- 相当于t要删除元素,继续匹配
if (s[i - 1] == t[j - 1]),那么dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;,因为找到了一个相同的字符,相同子序列长度自然要在dp[i-1][j-1]的基础上加1
if (s[i - 1] != t[j - 1]),此时相当于t要删除元素,t如果把当前元素t[j - 1]删除,那么dp[i][j] 的数值就是 看s[i - 1]与 t[j - 2]的比较结果了,即:dp[i][j] = dp[i][j - 1];
2.dp数组如何初始化
从递推公式可以看出dp[i][j]都是依赖于dp[i - 1][j - 1] 和 dp[i][j - 1],所以dp[0][0]和dp[i][0]是一定要初始化的。
这里大家已经可以发现,在定义dp[i][j]含义的时候为什么要表示以下标i-1为结尾的字符串s,和以下标j-1为结尾的字符串t,相同子序列的长度为dp[i][j]。
因为这样的定义在dp二维矩阵中可以留出初始化的区间,如图:
dp[i][0] 表示以下标i-1为结尾的字符串,与空字符串的相同子序列长度,所以为0. dp[0][j]同理。
3.确定遍历顺序
同理从递推公式可以看出dp[i][j]都是依赖于dp[i - 1][j - 1] 和 dp[i][j - 1],那么遍历顺序也应该是从上到下,从左到右
如图所示:
115. 不同的子序列
思路
这道题目如果不是子序列,而是要求连续序列的,那就可以考虑用KMP。
1.确定dp数组(dp table)以及下标的含义
dp[i][j]:以i-1为结尾的s子序列中出现以j-1为结尾的t的个数为dp[i][j]。
2.确定递推公式
这一类问题,基本是要分析两种情况
- s[i - 1] 与 t[j - 1]相等
- s[i - 1] 与 t[j - 1] 不相等
当s[i - 1] 与 t[j - 1]相等时,dp[i][j]可以有两部分组成。
一部分是用s[i - 1]来匹配,那么个数为dp[i - 1][j - 1]。即不需要考虑当前s子串和t子串的最后一位字母,所以只需要 dp[i-1][j-1]。
一部分是不用s[i - 1]来匹配,个数为dp[i - 1][j]。
为什么还要考虑 不用s[i - 1]来匹配,都相同了指定要匹配啊。
例如: s:bagg 和 t:bag ,s[3] 和 t[2]是相同的,但是字符串s也可以不用s[3]来匹配,即用s[0]s[1]s[2]组成的bag。
当然也可以用s[3]来匹配,即:s[0]s[1]s[3]组成的bag。
所以当s[i - 1] 与 t[j - 1]相等时,dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + dp[i - 1][j];
当s[i - 1] 与 t[j - 1]不相等时,dp[i][j]只有一部分组成,不用s[i - 1]来匹配(就是模拟在s中删除这个元素),即:dp[i - 1][j]
所以递推公式为:dp[i][j] = dp[i - 1][j];
3.dp数组如何初始化
从递推公式dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + dp[i - 1][j]; 和 dp[i][j] = dp[i - 1][j]; 中可以看出dp[i][j] 是从上方和左上方推导而来,如图:,那么 dp[i][0] 和dp[0][j]是一定要初始化的。
dp[i][0]表示什么呢?
dp[i][0] 表示:以i-1为结尾的s可以随便删除元素,出现空字符串的个数。
那么dp[i][0]一定都是1,因为也就是把以i-1为结尾的s,删除所有元素,出现空字符串的个数就是1。
再来看dp[0][j],dp[0][j]:空字符串s可以随便删除元素,出现以j-1为结尾的字符串t的个数。
那么dp[0][j]一定都是0,s如论如何也变成不了t。
最后就要看一个特殊位置了,即:dp[0][0] 应该是多少。
dp[0][0]应该是1,空字符串s,可以删除0个元素,变成空字符串t。
4.确定遍历顺序
从递推公式dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + dp[i - 1][j]; 和 dp[i][j] = dp[i - 1][j]; 中可以看出dp[i][j]都是根据左上方和正上方推出来的。
所以遍历的时候一定是从上到下,从左到右,这样保证dp[i][j]可以根据之前计算出来的数值进行计算。
392. 判断子序列
给定字符串 s 和 t ,判断 s 是否为 t 的子序列。
字符串的一个子序列是原始字符串删除一些(也可以不删除)字符而不改变剩余字符相对位置形成的新字符串。(例如,"ace"
是"abcde"
的一个子序列,而"aec"
不是)。
进阶:
如果有大量输入的 S,称作 S1, S2, ... , Sk 其中 k >= 10亿,你需要依次检查它们是否为 T 的子序列。在这种情况下,你会怎样改变代码?
致谢:
特别感谢 @pbrother 添加此问题并且创建所有测试用例。
示例 1:
输入:s = "abc", t = "ahbgdc" 输出:true
示例 2:
输入:s = "axc", t = "ahbgdc" 输出:false
提示:
0 <= s.length <= 100
0 <= t.length <= 10^4
- 两个字符串都只由小写字符组成。
class Solution {
public boolean isSubsequence(String s, String t) {
int len1 = s.length();
int len2 = t.length();
int[][] dp = new int[len1 + 1][len2 + 1];
for(int i = 1; i <= len1; i++){
for(int j = 1; j <= len2; j++){
if(s.charAt(i - 1) == t.charAt(j - 1)){
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;
}else{
dp[i][j] = Math.max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]);
}
}
}
if(dp[len1][len2] == len1){
return true;
}else{
return false;
}
}
}
115. 不同的子序列
给你两个字符串 s
和 t
,统计并返回在 s
的 子序列 中 t
出现的个数。
题目数据保证答案符合 32 位带符号整数范围。
示例 1:
输入:s = "rabbbit", t = "rabbit"输出
:3
解释: 如下所示, 有 3 种可以从 s 中得到"rabbit" 的方案
。rabbbit
rabbbit
rabbbit
示例 2:
输入:s = "babgbag", t = "bag"输出
:5
解释: 如下所示, 有 5 种可以从 s 中得到"bag" 的方案
。babgbag
babgbag
babgbag
babgbag
babgbag
提示:
1 <= s.length, t.length <= 1000
s
和t
由英文字母组成
class Solution {
public int numDistinct(String s, String t) {
int len1 = s.length();
int len2 = t.length();
int[][] dp = new int [len1 + 1][len2 + 1];
for(int i = 0; i <= len1; i++){
dp[i][0] = 1;
}
for(int i = 1; i <= len1; i++){
for(int j = 1; j <= len2; j++){
if(s.charAt(i - 1) == t.charAt(j - 1)){
dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i - 1][j - 1];
}else{
dp[i][j] = dp[i - 1][j];
}
}
}
return dp[len1][len2];
}
}