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一个字符串变成另一个字符串的步骤数

(2018-06-07 13:52:35)
分类: 算法与数据结构
给定两个字word1和word2,找到将word1转换为word2所需的最小步骤数。 (每个操作计为1步)。

您对单词允许以下3种操作:

a)插入字符
b)删除字符
c)替换字符
思路:

dp[i][j]指把word1[0..i - 1]转换为word2[0..j - 1] 的最小操作数。

边界条件:

dp[i][0] = i; 从长度为 i 的字符串转为空串 要删除 i 次
dp[0][j] = j. 从空串转为长度为 j 的字符串 要添加 j 次

一般情况:

如果word1[i - 1] == word2[j - 1],则dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1],因为不需要进行操作,即操作数为0.

如果word1[i - 1] != word2[j - 1],则需考虑三种情况,取最小值:

Replace word1[i - 1] by word2[j - 1]: (dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1 (for replacement));
Delete word1[i - 1]:                             (dp[i][j] = dp[i - 1][j] + 1 (for deletion));
Insert word2[j - 1] to word1[0..i - 1]:   (dp[i][j] = dp[i][j - 1] + 1 (for insertion)).

上面的递推关系解释如下:

dp[i - 1][j - 1]表示word1[0...i-2]转换word2[0...i-2]的最小转换步骤

dp[i ][j ]表示word1[0...i-1]转换word2[0...i-1]的最小转换步骤

word1[0...i-1]=word1[0...i-2]+ai-1转换为word2[0...i-1]=word2[0...i-2] +bi-1可分解为如下步骤:

(1)    word1[0...i-1]=word1[0...i-2]+ai-1 转换为word1[0...i-1]=word2[0...i-2]+ai-1,即word1[0...i-2]转换为word2[0...i-2]

 

(2)    再将word2[0...i-2]+ai-1转换为word2[0...i-2] +bi-1,即将ai-1替换为bi-1

 由上面的分解可知,使用替换的递推关系可表示为dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1

 

 

dp[i - 1][j] 表示word1[0...i-2]转换word2[0...i-1]的最小转换步骤,则word1[0...i-1]=word1[0...i-2]+ai-1转换为word2[0...i-1]可分解为两步:

(1)    word1[0...i-1]=word1[0...i-2]+ai-1删除ai-1,变为word1[0...i-2]

(2)    再将word1[0...i-2]转换为word2[0...i-1]

由上面的分解可知,使用删除的递推关系可表示为dp[i][j] = dp[i - 1][j] + 1

 

 

dp[i][j - 1] 表示word1[0...i-1]转换word2[0...i-2]的最小转换步骤,则word1[0...i-1]转换为word2[0...i-1] = word2[0...i-2] +bi-1可分解为

(1)    word1[0...i-1]转换为word2[0...i-2]

(2)    再将word2[0...i-2]转换为word2[0...i-1] = word2[0...i-2] +bi-1,即在word2[0...i-2]的基础上插入bi-1

由上面的分解可知,使用插入的递推关系可表示为dp[i][j] = dp[i][j - 1] + 1




class Solution {

public:

    int minDistance(string word1, string word2) {

        int row = word1.size();

        int col = word2.size();

        vector >dp(row+1, vector(col+1, 0));

       

        for (int i=1; i<=row; i++)

            dp[i][0] = i;//从长度为i的字符串到空串需要变换i

        for (int j=1; j<=col; j++)

            dp[0][j] = j;//从长度为0的空字符串到长度为j的字符串需要变换j

       

        for (int i=1; i<=row; i++){

            for (int j=1; j<=col; j++){

                if (word1[i-1] == word2[j-1])

                    dp[i][j] = dp[i-1][j-1];

                else

                    dp[i][j] = min(min(dp[i-1][j-1]+1,dp[i-1][j] +1), dp[i][j-1]+1 );

            }

        }

        return dp[row][col];

    }

};


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