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[数据结构与算法]每日一题系列:公共子串计算

链接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/98dc82c094e043ccb7e0570e5342dd1b
来源:牛客网

给定两个只包含小写字母的字符串,计算两个字符串的最大公共子串的长度。

注:子串的定义指一个字符串删掉其部分前缀和后缀(也可以不删)后形成的字符串。
数据范围:字符串长度:1≤s≤150
进阶:时间复杂度:O(n^3) ,空间复杂度:O(n)
在这里插入图片描述

解题思路:
对于动态规划来说,我们没办法一下子解决这个大问题,需要划分成小问题,我们先看每个字符串的子串之间最大公共子串的长度,然后用小问题的解推倒大问题

我们定义一个函数:
F(i,j)表示以第一个字符串第i个字符结尾和第二个字符串第j个字符结尾的最大公共子串的长度

举个例子:
在这里插入图片描述
F(1,1)表示:第一个字符串的以第1个字符a结尾的子串,第二个字符串的以第1个字符w结尾的子串,最大公共子串长度为0

同理得:
F(2,3): … s,… r,最大公共子串长度为0
F(4,7): …f,… f,最大公共子串长度肯定大于等于1了(f是相同的,f前面的也有可能相同)

推广开来:
如果第i个字符!=第j个字符
F(i,j)=0

第i个字符==第j个字符
F(i,j)=F(i-1,j-1)+1

比如F(1,4)=1 字符串a
F(2,5)=F(1,4)+1=2 字符串as
F(3,6)=F(2,5)+1=3 字符串asd

初始状态:F(i,0)=F(0,j)=0
(你拿一个字符串和一个空串比,它们的子串肯定是0)
返回值:max(F(i,j))

代码如下:

import java.util.*;
public class Main{
    public static int getMaxLen(String str1,String str2){
        char[] arr1=str1.toCharArray();
        char[] arr2=str2.toCharArray();
        int l1=arr1.length;
        int l2=arr2.length;
        int[][] maxSubLen=new int[l1+1][l2+1];
        int maxLen=0;
        for(int i=1;i<=l1;i++){
            for(int j=1;j<=l2;j++){
                if(arr1[i-1]==arr2[j-1]){
                    //F(i,j)=F(i-1,j-1)+1
                    maxSubLen[i][j]=maxSubLen[i-1][j-1]+1;

                    //是否需要更新最大值
                    if(maxLen<maxSubLen[i][j]){
                        maxLen=maxSubLen[i][j];
                    }
                }//如果不等,你就不用管了,原先数组里面默认就是0
            }
        }
        return maxLen;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        String str1=scanner.nextLine();
        String str2=scanner.nextLine();
        int x=getMaxLen(str1,str2);
        System.out.println(x);
    }
}
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加:2022-04-22 19:01:27  更:2022-04-22 19:05:57 
 
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