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python 回溯法 子集树模板 系列 —— 14、最长公共子序列(LCS)
阅读量:5763 次
发布时间:2019-06-18

本文共 1563 字,大约阅读时间需要 5 分钟。

问题

输入

第1行:字符串A

第2行:字符串B
(A,B的长度 <= 1000)

输出

输出最长的子序列,如果有多个,随意输出1个。

输入示例

belong

cnblogs

输出示例

blog

分析

既然打算套用回溯法子集树模板,那就要祭出元素-状态空间分析大法。

以长度较小的字符串中的字符作为元素,以长度较大的字符串中的字符作为状态空间,对每一个元素,遍历它的状态空间,其它的事情交给剪枝函数!!!

解x的长度不固定,xi表示字符串b中的序号。

在处理每一个元素时,如果没有一个状态被选择(cnblogs中没一个字符被选取),那么程序无法去往下一个元素

这确实是个不小的麻烦!!!思考了一天,终于想出办法了:扩充状态空间,增加一个状态q!如果元素选取了状态q,它是合法的。但是,状态q不加入解x内!!!

看一个直观的图:

709432-20170603100134211-963954316.jpg

至此,enjoy it!

代码

'''最长公共子序列'''# 作者:hhh5460# 时间:2017年6月3日a = 'belong'b = 'cnblogs'x = []   # 一个解(长度不固定)xi是b中字符的序号X = []   # 一组解best_x = [] # 最佳解best_len = 0 # 最大子序列长度# 冲突检测def conflict(k):    global n, x, X, a,b,best_len        # 如果两个字符不相等    if x[-1] < len(b) and a[k] != b[x[-1]]:        return True            # 如果两个字符相等,但是相对于前一个在b中的位置靠前    if a[k] == b[x[-1]] and (len(x) >= 2 and x[-1] <= x[-2]):        return True            # 如果部分解的长度加上后面a剩下的长度,小于等于best_len    if len(x) + (len(a)-k) < best_len:        return True        return False # 无冲突    # 回溯法(递归版本)def LCS(k): # 到达a中的第k个元素    global x, X,a,b,best_len,best_x    #print(k, x)    if k == len(a):  # 超出最尾的元素        if len(x) > best_len:            best_len = len(x)            best_x = x[:]    else:        for i in range(len(b)+1): # 遍历 状态空间:0~len(b)-1,技巧:人为增加一种状态len(b),表示改行没有元素选取            if i==len(b): # 此状态不放入解x内                LCS(k+1)            else:                x.append(i)                if not conflict(k): # 剪枝                    LCS(k+1)                x.pop()              # 回溯# 根据一个解x,构造最长子序列lcsdef get_lcs(x):    global b        return ''.join([b[i] for i in x])# 测试LCS(0)print(b)print(best_x)print(get_lcs(best_x))

效果图

709432-20170603100153274-70871966.jpg

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