編輯距離(DP)

讓我們來看看編輯距離在WIKI是怎么說的:

There are other popular measures of edit distance, which are calculated using a different set of allowable edit operations. For instance,

以上涵蓋了多種編輯距離慌洪,但是允許的操作不一樣,以增唧席、刪、替換為例,則需要使用Levenshtein distance(體現(xiàn)在很多類似一次編輯的編程題中)停撞。其余幾種距離壤蚜,比如:Jaro distance,以后有機(jī)會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)修然。


問題的開始:假定以L(i,j)當(dāng)作串a(chǎn)的前 i個(gè)字符和串b的前 j個(gè)字符的L氏編輯距離笛钝。

首先,是考慮初始值愕宋,L(0,j) 代表空串和前j個(gè)字符玻靡,則對(duì)串a(chǎn)作j次增或者對(duì)串b作j次刪,即可完成串間轉(zhuǎn)換中贝,此時(shí)距離為j囤捻。

其次,是對(duì)三種可能情況構(gòu)成(涵蓋增邻寿、刪蝎土、替換),取最小值:

  1. (替換) 分別考慮前i-1,j-1個(gè)字符绣否,那么當(dāng)前的ij只需要看是否不相等誊涯,不相等就完成替換; 即:L(i,j) = L(i-1,j-1) + 1_{(如果a[i] = b[j])}
  2. (增/刪) 分別考慮前i-1,j個(gè)字符蒜撮,分兩種情況:
  • 2.1. 考慮從串a(chǎn)的i-1個(gè)字符轉(zhuǎn)串b的j字符暴构,此時(shí),則相當(dāng)于是刪除了串a(chǎn)的第i個(gè)字符,然后將串a(chǎn)剩余部分轉(zhuǎn)換成串b取逾;
  • 2.2. 考慮從串b的j個(gè)字符轉(zhuǎn)串a(chǎn)的i-1個(gè)字符耗绿,此時(shí),則相當(dāng)于在串b末尾增加了串a(chǎn)的第i個(gè)字符砾隅,然后將原串b轉(zhuǎn)換成串a(chǎn)的前i-1個(gè)字符误阻。
  • 2.0. 以上兩種情況是對(duì)稱的形式,整合琉用,得L(i,j) = L(i-1,j) + 1堕绩。
  1. (增/刪) 和第2點(diǎn)同理。整合邑时,得L(i,j) = L(i,j-1) + 1奴紧。

最終伊履,得到遞推公式:
\begin{aligned} L(i,j) = \begin{cases} max(i, j) ; 如果 min(i, j) = 0 \\ min \begin{cases} L(i, j) = L(i-1, j-1) + 1_{(如果a[i] = b[j])} \\ L(i,j) = L(i-1,j) + 1 \\ L(i,j) = L(i,j-1) + 1 \\ \end{cases} \end{cases} \end{aligned}

根據(jù)遞推公式用押,就可以寫基礎(chǔ)版的程序:


此處以LeetCode的 面試題 01.05. 一次編輯 作為例子,僅供參考:

題目:字符串有三種編輯操作:插入一個(gè)字符彤路、刪除一個(gè)字符或者替換一個(gè)字符浅浮。 給定兩個(gè)字符串沫浆,編寫一個(gè)函數(shù)判定它們是否只需要一次(或者零次)編輯。

示例 1:
輸入:
first = "pale"
second = "ple"
輸出: True
示例 2:
輸入:
first = "pales"
second = "pal"
輸出: False

class Solution {
public:
    bool oneEditAway(string first, string second) {
        // 建表
        int first_len = first.length();
        int second_len = second.length();
        int ** table = new int* [first_len+1];
        // 初始化
        for(int i = 0;i<= first_len; i++)
        {
            table[i] = new int[second_len+1]();
        }
        // 空串情況(對(duì)應(yīng)1.)
        for(int i = 1;i<= first_len; i++)
        {
            table[i][0] = i;
        }
        for(int j = 1;j<= second_len;j++)
        {
            table[0][j] = j;
        }
        // 非空串的dp(對(duì)應(yīng)2.和3.)
        for(int i = 1;i<= first_len; i++)
        {
            for(int j = 1;j<= second_len;j++)
            {
                int d1 = table[i-1][j-1];
                if (first[i-1] != second[j-1])
                {
                    d1 += 1;
                }
                int d2 = table[i-1][j] + 1;
                int d3 = table[i][j-1] + 1;
                table[i][j] = d1 > d2 ? (d3 > d2 ? d2 : d3) : (d3 > d1 ? d1 : d3);
            }   
        }

        return (table[first_len][second_len] <= 1) ? true : false;
    }
};
提交時(shí)間 提交結(jié)果 運(yùn)行時(shí)間 內(nèi)存消耗 語言
2 天前 通過 12 ms 8.6 MB C++

如何優(yōu)化滚秩?或者有其他更加巧妙的解法专执?希望不吝賜教。

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