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论打卡算法LeetCode 97:交错字符串的算法解析

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动态规划解题——LeetCode 97:“交错字符串”

在软件工程领域,算法能力可谓是必不可少的技能之一。而LeetCode题库中的算法题,难度适中,非常适合作为打卡练习的素材。今天,我们就来深入剖析一道经典的字符串算法题——LeetCode 97:“交错字符串”。

算法解析:

题目

给定三个字符串 s1s2s3,判断 s3 是否是由 s1s2 交错而成。

基本思路:

我们可以使用动态规划来解决此问题。首先,定义一个二维数组 dp,其中 dp[i][j] 表示:

  • s3 的前 i+j 个字符,是否是由 s1 的前 i 个字符和 s2 的前 j 个字符交错而成。

状态转移方程:

dp[i][j] 的取值取决于以下两种情况:

  1. s1 的前 i 个字符和 s3 的前 i+j 个字符交错,且 s2 的前 j 个字符和 s3 的前 i+j 个字符交错:
dp[i][j] = dp[i-1][j] && s1[i-1] == s3[i+j-1]
  1. s2 的前 j 个字符和 s3 的前 i+j 个字符交错,且 s1 的前 i 个字符和 s3 的前 i+j 个字符交错:
dp[i][j] = dp[i][j-1] && s2[j-1] == s3[i+j-1]

边界条件:

dp[0][0] = True
dp[i][0] = dp[i-1][0] && s1[i-1] == s3[i-1]
dp[0][j] = dp[0][j-1] && s2[j-1] == s3[j-1]

代码实现:

def is_interleave(s1, s2, s3):
    """
    :type s1: str
    :type s2: str
    :type s3: str
    :rtype: bool
    """
    m, n = len(s1), len(s2)
    if len(s3) != m + n:
        return False

    dp = [[False] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]

    dp[0][0] = True
    for i in range(1, m + 1):
        dp[i][0] = dp[i-1][0] and s1[i-1] == s3[i-1]

    for j in range(1, n + 1):
        dp[0][j] = dp[0][j-1] and s2[j-1] == s3[j-1]

    for i in range(1, m + 1):
        for j in range(1, n + 1):
            dp[i][j] = (dp[i-1][j] and s1[i-1] == s3[i+j-1]) or (dp[i][j-1] and s2[j-1] == s3[i+j-1])

    return dp[m][n]

总结

通过对LeetCode 97题“交错字符串”的算法解析,我们不仅学习了如何使用动态规划来解决字符串算法问题,还掌握了算法思维的技巧。在今后的算法学习中,我们可以将这些技巧应用到其他算法问题中,不断提高自己的算法能力。

常见问题解答

1. 如何理解动态规划的思想?

动态规划是一种自底向上的求解方法,它将问题分解成更小的子问题,然后逐层解决这些子问题,最终得到问题的整体解。

2. 为什么边界条件是 dp[0][0] = True

因为空字符串与空字符串总是可以交错的。

3. 时间复杂度和空间复杂度是多少?

时间复杂度为 O(mn),其中 mn 分别是 s1s2 的长度。空间复杂度也为 O(mn),因为需要存储 dp 数组。

4. 还有其他解决这个问题的方法吗?

还有其他方法,例如递归,但动态规划通常是最有效率的方法。

5. 在实际应用中,这个算法有哪些用处?

交错字符串算法可用于各种应用中,例如文本编辑、自然语言处理和序列比较。