LeetCode之“动态规划”:Scramble String

时间:2023-03-09 02:02:27
LeetCode之“动态规划”:Scramble String

  题目链接

  题目要求:

  Given a string s1, we may represent it as a binary tree by partitioning it to two non-empty substrings recursively.

  Below is one possible representation of s1 = "great":

    great
/ \
gr eat
/ \ / \
g r e at
/ \
a t

  To scramble the string, we may choose any non-leaf node and swap its two children.

  For example, if we choose the node "gr" and swap its two children, it produces a scrambled string "rgeat".

    rgeat
/ \
rg eat
/ \ / \
r g e at
/ \
a t

  We say that "rgeat" is a scrambled string of "great".

  Similarly, if we continue to swap the children of nodes "eat" and "at", it produces a scrambled string "rgtae".

    rgtae
/ \
rg tae
/ \ / \
r g ta e
/ \
t a

  We say that "rgtae" is a scrambled string of "great".

  Given two strings s1 and s2 of the same length, determine if s2 is a scrambled string of s1.

  该题解析参考自一博文和另一博文

  这其实是一道三维动态规划的题目,我们提出维护量res[i][j][n],其中i是s1的起始字符,j是s2的起始字符,而n是当前的字符串长度,res[i][j][len]表示的是以i和j分别为s1和s2起点的长度为len的字符串是不是互为scramble,而答案应该就是res[0][0][s1.size()]
  有了维护量我们接下来看看递推式,也就是怎么根据历史信息来得到res[i][j][len]。判断这个是不是满足,其实我们首先是把当前s1[i...i+len-1]字符串劈一刀分成两部分,然后分两种情况:第一种是左边和s2[j...j+len-1]左边部分是不是scramble,以及右边和s2[j...j+len-1]右边部分是不是scramble;第二种情况是左边和s2[j...j+len-1]右边部分是不是scramble,以及右边和s2[j...j+len-1]左边部分是不是scramble。如果以上两种情况有一种成立,说明s1[i...i+len-1]和s2[j...j+len-1]是scramble的。而对于判断这些左右部分是不是scramble我们是有历史信息的,因为长度小于n的所有情况我们都在前面求解过了(也就是长度是最外层循环)。
上面说的是劈一刀的情况,对于s1[i...i+len-1]我们有len-1种劈法,在这些劈法中只要有一种成立,那么两个串就是scramble的。
  总结起来递推式是res[i][j][len] = || (res[i][j][k]&&res[i+k][j+k][len-k] || res[i][j+len-k][k]&&res[i+k][j][len-k]) 对于所有1<=k<len,也就是对于所有len-1种劈法的结果求或运算。因为信息都是计算过的,对于每种劈法只需要常量操作即可完成,因此求解递推式是需要O(len)(因为len-1种劈法)。

  程序如下:

 class Solution {
public:
bool isScramble(string s1, string s2) {
int szS1 = s1.size();
int szS2 = s2.size();
if(szS1 != szS2)
return false;
if(szS1 == && szS2 == )
return true; vector<vector<vector<bool> > > dp(szS1, vector<vector<bool> >(szS2, vector<bool>(szS1 + , false)));
for(int i = ; i < szS1; i++)
for(int j = ; j < szS2; j++)
dp[i][j][] = s1[i] == s2[j]; for(int len = ; len < szS1 + ; len++)
for(int i = ; i < szS1 - len + ; i++)
for(int j = ; j < szS2 - len + ; j++)
for(int k = ; k < len; k++)
if(dp[i][j][k] && dp[i+k][j+k][len-k] || dp[i][j+len-k][k] && dp[i+k][j][len-k]) // 前前后后,前后后前
{
dp[i][j][len] = true;
break;
} return dp[][][szS1];
}
};