LCS算法的C++实现

article/2025/9/11 11:07:12

这两天忙里偷闲看了July的团队提供的LCS算法视频,真的如视频标题一样,十分钟搞定LCS算法。

感谢July大神,感谢其团队的邹博。

这里附上视频链接:http://www.julyedu.com/video/play?course=17

说是十分钟搞定,其实是不包括程序实现部分。视频中队程序部分没有做讲解,而且PPT中提供的原码貌似是 Pascal 的?

因此我自己用C++做了其算法的实现,关于算法的分析就看视频吧,讲解真的很详细。

目标一:

实现下图中的矩阵


首先根据要比较的x,y字符串构造二维数组c,维度是x和y的长度+1,用于记录最长公共子序列长度

xlen=x.length();
ylen=y.length();
int c[xlen+1][ylen+1];

接着是n数组,记录方向,我用0代表左,1代表上,2代表左上

int n[xlen][ylen];//0-left 1-top 2-left-top

对于c数组,将第0行和第0列赋值为0

for(i=0;i<=xlen;i++)c[i][0]=0;
for(j=0;j<=ylen;j++)c[0][j]=0;

然后是一个二重循环,给数组c和n赋值

c数组依据的公式是


n[i,j]取值的依据是

如果x(i-1)=y(j-1),那么n[i,j]=2;

如果x(i-1)!=y(j-1),且c[i-1,j]>=c[i,j-1],那么n[i,j]=1;

如果x(i-1)!=y(j-1),且c[i-1,j]<c[i,j-1],那么n[i,j]=0;

因此:

for(i=1;i<=xlen;i++){for(j=1;j<=ylen;j++){if(x.at(i-1)==y.at(j-1)){c[i][j]=c[i-1][j-1]+1;n[i-1][j-1]=2;}else{c[i][j]=c[i-1][j]>c[i][j-1]?c[i-1][j]:c[i][j-1];n[i-1][j-1]=c[i-1][j]>=c[i][j-1]?1:0;}}}

到此已经完成了对c,n数组的赋值。n的最后一个数就存储着最长公共子序列的长度

根据n的方向指示,就可以找出最长公共子序列

i=xlen-1;j=ylen-1;while(1){if(i==0||j==0){if(n[i][j]==2)s+=x.at(i);break;}if(n[i][j]==0){j--;}else if(n[i][j]==1){i--;}else{s+=x.at(i);i--;j--;}}


邹博的PPT中给的寻找最长公共子序列的实现用的递归。但是我尝试用单独的函数实现的时候,发现在用二维数组作为函数参数上遇到了问题,暂时没找到更好的办法,因此就干脆弃用递归,用while循环实现。(毕竟都说递归效率不高,只能这样安慰自己了23333)

上面的while循环给出的字符串s并不是最长公共子序列,而是其反序的结果,因此将其反向输出就是我们要的结果了

 for(i=s.length()-1;i>=0;i--)cout<<s.at(i)<<" ";

源程序GitHub地址: https://github.com/hebecherish/lcs/


http://chatgpt.dhexx.cn/article/I17OW5DE.shtml

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