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一、问题描述

给你两个单词 word1word2,请你计算出将 word1 转换成 word2 所使用的最少操作数。 你可以对一个单词进行如下三种操作:

  1. 插入一个字符
  2. 删除一个字符
  3. 替换一个字符 示例 1:
输入:word1 = "horse", word2 = "ros"
输出:3
解释:
horse -> rorse (将 'h' 替换为 'r')
rorse -> rose (删除 'r')
rose -> ros (删除 'e')

示例 2:

输入:word1 = "intention", word2 = "execution"
输出:5
解释:
intention -> inention (删除 't')
inention -> enention (将 'i' 替换为 'e')
enention -> exention (将 'n' 替换为 'x')
exention -> exection (将 'n' 替换为 'c')
exection -> execution (插入 'u')

二、方案一:动态规划

1、思路

动态规划是解决此类问题的常用方法。我们定义一个二维数组 dp[i][j] 表示将 word1 的前 i 个字符转换为 word2 的前 j 个字符所需的最少操作数。

  • 如果 word1[i] == word2[j],那么 dp[i][j] = dp[i-1][j-1]
  • 如果 word1[i] != word2[j],那么 dp[i][j] 可以通过以下三种操作之一得到:
    • 插入:dp[i][j] = dp[i][j-1] + 1
    • 删除:dp[i][j] = dp[i-1][j] + 1
    • 替换:dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1
  • 我们需要初始化 dp 数组,dp[i][0]dp[0][j] 分别表示将 word1 的前 i 个字符转换为空字符串和将空字符串转换为 word2 的前 j 个字符所需的操作数。

2、代码实现

go
func minDistance(word1 string, word2 string) int {
    m, n := len(word1), len(word2)
    dp := make([][]int, m+1)
    for i := range dp {
        dp[i] = make([]int, n+1)
    }
    // 初始化 dp 数组
    for i := 0; i <= m; i++ {
        dp[i][0] = i
    }
    for j := 0; j <= n; j++ {
        dp[0][j] = j
    }
    // 填充 dp 数组
    for i := 1; i <= m; i++ {
        for j := 1; j <= n; j++ {
            if word1[i-1] == word2[j-1] {
                dp[i][j] = dp[i-1][j-1]
            } else {
                dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i][j-1], dp[i-1][j-1]) + 1
            }
        }
    }
    return dp[m][n]
}
func min(a, b, c int) int {
    if a < b {
        if a < c {
            return a
        }
        return c
    }
    if b < c {
        return b
    }
    return c
}

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 word1word2 的长度。我们需要填充一个 m×n 的二维数组。
  • 空间复杂度:O(m×n),我们需要一个 m×n 的二维数组来存储中间结果。

三、方案二:递归 + 记忆化搜索

1、思路

我们可以使用递归的方法来解决这个问题。对于字符串 word1word2 的任意两个位置 ij,如果 word1[i] == word2[j],那么 dp[i][j] = dp[i-1][j-1];否则,dp[i][j] = min(dp[i][j-1], dp[i-1][j], dp[i-1][j-1]) + 1。为了避免重复

木川工作室 (微信:mcmc2024)