1143.最长公共子序列

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题目描述

给定两个字符串 text1text2,返回这两个字符串的最长公共子序列的长度。如果不存在公共子序列,则返回 0

一个字符串的子序列是指在不改变字符相对顺序的前提下,删除原字符串中的若干字符(也可以不删除任何字符)后得到的新字符串。

例如,"ace""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指同时为这两个字符串子序列的字符串。

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。

提示

  • 1 <= text1.length, text2.length <= 1000
  • text1text2 仅由小写英文字母组成

1.dp 数组含义

定义二维数组 dp

dp[i][j] 表示 text1 的前 i 个字符和 text2 的前 j 个字符的最长公共子序列长度。

这里的 ij 表示前缀长度,不是字符串下标。例如 dp[3][2] 表示 text1 的前 3 个字符和 text2 的前 2 个字符的答案。

题目要求整个字符串的最长公共子序列长度,所以最终答案是:

dp[text1.length][text2.length]

2. 确定状态转移方程

计算 dp[i][j] 时,比较两个前缀的最后一个字符:

text1[i - 1]
text2[j - 1]

当前字符相同

如果 text1[i - 1] === text2[j - 1],当前字符可以作为公共子序列的最后一个字符:

dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;

当前字符不同

如果两个字符不同,它们不能同时作为当前公共子序列的最后一个字符。可以分别跳过 text1text2 的当前字符,并取两种情况的较大值:

dp[i][j] = Math.max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]);

完整转移方程:

if (text1[i - 1] === text2[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]);
}

3.dp 数组如何初始化

dp[0][j] = 0:空字符串和任意字符串没有公共子序列。

dp[i][0] = 0:任意字符串和空字符串没有公共子序列。

因此创建 (text1.length + 1) * (text2.length + 1) 的数组,并全部初始化为 0。这也自然覆盖了任意一个输入字符串为空的情况。

4. 确定遍历顺序

dp[i][j] 依赖左上方的 dp[i - 1][j - 1]、上方的 dp[i - 1][j] 和左侧的 dp[i][j - 1],所以 ij 都从 1 开始正序遍历:

for (let i = 1; i <= m; i++) {
  for (let j = 1; j <= n; j++) {
    // 计算 dp[i][j]
  }
}

5. 举例打印dp 数组

text1 = "abcde"text2 = "ace" 为例:

text1 \\ text2""ace
""0000
a0111
b0111
c0122
d0122
e0123

例如:

  • dp[1][1] = dp[0][0] + 1 = 1,因为 a === a
  • dp[2][2] = Math.max(dp[1][2], dp[2][1]) = 1,因为 b !== c
  • dp[5][3] = dp[4][2] + 1 = 3,因为 e === e

最终答案为 dp[5][3] = 3,最长公共子序列是 "ace"

6. 代码实现

var longestCommonSubsequence = function (text1, text2) {
  const m = text1.length;
  const n = text2.length;
  const dp = Array.from({ length: m + 1 }, () => new Array(n + 1).fill(0));

  for (let i = 1; i <= m; i++) {
    for (let j = 1; j <= n; j++) {
      if (text1[i - 1] === text2[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]);
      }
    }
  }

  return dp[m][n];
};