最长公共子序列的变种:带字符必须按顺序出现限制的最长公共子序列(进阶版:限制某些字符必须连续出现k次,且总出现次数有限制)
字数 935 2025-12-03 11:11:38
最长公共子序列的变种:带字符必须按顺序出现限制的最长公共子序列(进阶版:限制某些字符必须连续出现k次,且总出现次数有限制)
题目描述:
给定两个字符串s和t,以及一个字符集合C(C中的字符是必须出现在结果子序列中的字符)。此外,对于C中的某些特定字符(记为C' ⊆ C),要求它们在结果子序列中必须连续出现至少k次。同时,对于C中的每个字符,其在整个结果子序列中的总出现次数有一个上限限制(可能不同字符的上限不同)。求满足这些条件的最长公共子序列的长度。
解题过程:
这个问题是LCS的复杂变种,我们需要在标准LCS的基础上添加多个约束条件。让我们循序渐进地解决:
- 状态定义:
设dp[i][j][a][b][c]...表示考虑s的前i个字符和t的前j个字符时,当前已匹配的特定字符的连续出现情况和总出现次数的状态。但由于字符集可能很大,我们需要更智能的状态设计。
实际上,我们可以将状态简化为:
dp[i][j][x][y]表示考虑s的前i个字符和t的前j个字符时:
- x: 当前正在匹配的必须连续出现的字符(如果没有则为0)
- y: 当前字符已连续出现的次数
- 状态转移:
对于每个位置(i,j),我们有三种选择:
- 不匹配s[i]和t[j]:继承dp[i-1][j]或dp[i][j-1]的状态
- 匹配s[i]和t[j](当s[i] == t[j]时):
a. 如果当前字符不是必须连续出现的字符:正常匹配
b. 如果当前字符是必须连续出现的字符:检查连续出现次数限制
- 约束处理:
- 对于必须按顺序出现的字符:我们需要记录当前已匹配的必须字符的位置
- 对于必须连续出现k次的字符:当开始匹配这类字符时,必须确保连续匹配至少k次
- 对于总出现次数限制:需要额外记录每个必须字符已出现的总次数
- 优化:
由于状态空间可能很大,我们需要:
- 只记录必要的必须字符的匹配状态
- 使用位运算或状态压缩来减少维度
- 对于必须连续出现k次的约束,可以预处理每个字符在字符串中的出现位置
具体实现时,这个问题的复杂度较高,通常需要根据具体约束来设计针对性的状态表示和转移方程。核心思想是将所有约束条件编码到状态中,确保在状态转移时所有约束都能得到正确维护。