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【動態規劃】求最長公共子串,最長迴文子串

題目 : 給定兩個字串,求出它們之間連續的最長的相同子字串的長度。
eg : fbaabe,ebaabf,連續最長子串長度為4。

注意:求最長迴文子串也可以用求最長公共子串來求,只需將字串反轉作為另外一個字串,迴文部分反轉之後不變,然後求LCS(Longest common substring)即可。

求最長公共子串通常兩種方法:第一暴力,第二,動態規劃。這裡分別給出。

1. 暴力解法

char* lcs2(char* s1,char* s2)
{
    int i,j;
    char* shortstr,*longstr;
    char* substr;
    if
(NULL == s1 || NULL == s2) { return NULL; } if (strlen(s1)<strlen(s2)) { shortstr = s1; longstr = s2; } else { shortstr = s2; longstr = s1; } if (strstr(longstr,shortstr) != NULL) { return shortstr; } substr = (char
*)malloc(sizeof(char)*(strlen(shortstr)-1)); for (i = strlen(shortstr)-1;i>0;i--) { for(j=0;j < strlen(shortstr);j++) { memcpy(substr,&shortstr[j],i); substr[i] = '\0'; if (strstr(longstr,substr) != NULL) { return
substr; } } } return NULL; }

2. 動態規劃解

求字串str1,str2的最長公共子串的長度。
定義二元函式函式f(m,n):分別以str1[m],str2[n]結尾的連續公共子串的長度
而對於f(m+1,n+1) 有以下種情況:
1.str1[m+1] != str2[n+1],則有f(m+1,n+1) =0
2.str1[m+1] == str2[n+1],則有f(m+1,n+1) = f(m,n) + 1
另外,
f(0,j) = s1[0] == s2[j] ? 1:0 where (j>=0)
f(i,0) = s1[i] == s2[0] ? 1:0 where (j>=0)
按照上面這個公式,我們用容易寫出這個演算法的實現。

void commonstr(char* s1,char* s2)
{
    int max,i,j,len1,len2,col,row,index;
    row = len1 = strlen(s1);    col = len2 = strlen(s2);
    int *b = (int*)malloc(sizeof(int)*len1*len2);   //二維陣列儲存以i,j結尾的字串長度
#define b(i,j) *(b+(i)*col + j)
    /*memset(b,0,sizeof(int)*len1*len2);*/
    for (i =0;i<len1;i++)   //動歸初始條件
    {
        if (s1[i] == s2[0])
            b(i,0) = 1;
        else
            b(i,0) = 0;
    }
    for (j=0;j<len2;j++)
    {
        if (s1[0] == s2[j])
            b(0,j) = 1;
        else
            b(0,j) = 0;
    }
    max = 0;    
    for (i=1;i<len1;i++)
    {
        for (j=1;j<len2;j++)
        {
            if (s1[i] == s2[j])
            {
                b(i,j) = b(i-1,j-1) + 1;
                max = b(i,j)>max ? b(i,j):0;
                index = i+1;
            }
            else
            {
                b(i,j) = 0;
            }
        }
    }
    char* result = new char[len1+1];
    strncpy(result,&s1[index-max],max);
    result[max] = '\0';
    cout << "最長子串長度:" << max <<endl;
    cout << "最長子串:" << result << endl;
#undef b
    delete[] b;
    delete[] result;
}

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