一、问题描述
给定两个字符串 text1
和 text2
,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,返回 0
。 一个字符串的子序列是指这样一个新的字符串:它是由原字符串在不改变字符的相对顺序的情况下删除某些字符(也可以不删除任何字符)后组成的新字符串。 例如,"ace"
是 "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这两个字符串所共同拥有的子序列。
二、方案一:动态规划
1、思路
动态规划是解决这类问题的经典方法。我们可以使用一个二维数组 dp
,其中 dp[i][j]
表示字符串 text1
的前 i
个字符与字符串 text2
的前 j
个字符的最长公共子序列的长度。
- 如果
text1[i - 1] == text2[j - 1]
,那么dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1
。 - 否则,
dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1])
。
2、代码实现
go
func longestCommonSubsequence(text1 string, text2 string) int {
m, n := len(text1), len(text2)
dp := make([][]int, m+1)
for i := range dp {
dp[i] = make([]int, n+1)
}
for i := 1; i <= m; i++ {
for 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] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1])
}
}
}
return dp[m][n]
}
func max(a, b int) int {
if a > b {
return a
}
return b
}
3、复杂度分析
- 时间复杂度:O(m * n),其中 m 和 n 分别是字符串
text1
和text2
的长度。 - 空间复杂度:O(m * n),用于存储动态规划表。
三、方案二:优化空间复杂度
1、思路
在方案一中,我们使用了二维数组来存储中间结果。实际上,我们只需要存储当前行和上一行的数据即可,因此可以将空间复杂度优化到 O(n)。
2、代码实现
go
func longestCommonSubsequence(text1 string, text2 string) int {
m, n := len(text1), len(text2)
if m < n {
return longestCommonSubsequence(text2, text1)
}
dp := make([]int, n+1)
for i := 1; i <= m; i++ {
prev := 0
for j := 1; j <= n; j++ {
temp := dp[j]
if text1[i-1] == text2[j-1] {
dp[j] = prev + 1
} else {
dp[j] = max(dp[j], dp[j-1])
}
prev = temp
}
}
return dp[n]
}
func max(a, b int) int {
if a > b {
return a
}
return b
}
3、复杂度分析
- 时间复杂度:O(m * n),其中 m 和 n 分别是字符串
text1
和text2
的长度。 - 空间复杂度:O(n),因为我们只需要存储当前行和上一行的数据。
四、总结
方案 | 时间复杂度 | 空间复杂度 |
---|---|---|
方案一 | O(m * n) | O(m * n) |
方案二 | O(m * n) | O(n) |
方案一使用了二维数组,更容易理解,但是空间复杂度较高。方案二通过只保留必要的数据,将空间复杂度降低到了 O(n),但是代码相对复杂一些。在实际应用中,可以根据空间和时间的需求选择合适的方案。 |