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读完本文,你不仅学会了算法套路,还可以顺便解决如下题目:
LeetCode | 力扣 | 难度 |
---|---|---|
72. Edit Distance | 72. 编辑距离 | 🔴 |
Tip
本文有视频版:编辑距离详解动态规划。建议关注我的 B 站账号,我会用视频领读的方式带大家学习那些稍有难度的算法技巧。
前几天看了一份鹅厂的面试题,算法部分大半是动态规划,最后一题就是写一个计算编辑距离的函数,今天就专门写一篇文章来探讨一下这个问题。
我个人很喜欢编辑距离这个问题,因为它看起来十分困难,解法却出奇得简单漂亮,而且它是少有的比较实用的算法(我承认很多算法问题都不太实用)。
力扣第 72 题「编辑距离」就是这个问题,先看下题目:

函数签名如下:
int minDistance(String s1, String s2)
// 注意:cpp 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
int minDistance(string s1, string s2)
# 注意:python 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
# 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
def minDistance(s1: str, s2: str) -> int:
// 注意:go 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
func minDistance(s1 string, s2 string) int {}
// 注意:javascript 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
var minDistance = function(s1, s2) {
};
为什么说这个问题难呢,因为显而易见,它就是难,让人手足无措,望而生畏。
为什么说它实用呢,因为前几天我就在日常生活中用到了这个算法。之前有一篇公众号文章由于疏忽,写错位了一段内容,我决定修改这部分内容让逻辑通顺。但是公众号文章最多只能修改 20 个字,且只支持增、删、替换操作(跟编辑距离问题一模一样),于是我就用算法求出了一个最优方案,只用了 16 步就完成了修改。
再比如高大上一点的应用,DNA 序列是由 A,G,C,T 组成的序列,可以类比成字符串。编辑距离可以衡量两个 DNA 序列的相似度,编辑距离越小,说明这两段 DNA 越相似,说不定这俩 DNA 的主人是远古近亲啥的。
下面言归正传,详细讲解一下编辑距离该怎么算,相信本文会让你有收获。
一、思路
编辑距离问题就是给我们两个字符串 s1
和 s2
,只能用三种操作,让我们把 s1
变成 s2
,求最少的操作数。需要明确的是,不管是把 s1
变成 s2
还是反过来,结果都是一样的,所以后文就以 s1
变成 s2
举例。
后文 最长公共子序列 说过,解决两个字符串的动态规划问题,一般都是用两个指针 i, j
分别指向两个字符串的最后,然后一步步往前移动,缩小问题的规模。
Tip
其实让 i, j
从前往后移动也可以,改一下 dp
函数/数组的定义即可,思路是完全一样的。
设两个字符串分别为 "rad"
和 "apple"
,为了把 s1
变成 s2
,算法会这样进行:


请记住这个 GIF 过程,这样就能算出编辑距离。关键在于如何做出正确的操作,稍后会讲。
根据上面的 GIF,可以发现操作不只有三个,其实还有第四个操作,就是什么都不要做(skip)。比如这个情况:

因为这两个字符本来就相同,为了使编辑距离最小,显然不应该对它们有任何操作,直接往前移动 i, j
即可。
还有一个很容易处理的情况,就是 j
走完 s2
时,如果 i
还没走完 s1
,那么只能用删除操作把 s1
缩短为 s2
。比如这个情况:

类似的,如果 i
走完 s1
时 j
还没走完了 s2
,那就只能用插入操作把 s2
剩下的字符全部插入 s1
。等会会看到,这两种情况就是算法的 base case。
下面详解一下如何将思路转换成代码,坐稳,要发车了。
二、代码详解
先梳理一下之前的思路:
base case 是 i
走完 s1
或 j
走完 s2
,可以直接返回另一个字符串剩下的长度。
对于每对儿字符 s1[i]
和 s2[j]
,可以有四种操作:
if s1[i] == s2[j]:
啥都别做(skip)
i, j 同时向前移动
else:
三选一:
插入(insert)
删除(delete)
替换(replace)
有这个框架,问题就已经解决了。读者也许会问,这个「三选一」到底该怎么选择呢?很简单,全试一遍,哪个操作最后得到的编辑距离最小,就选谁。这里需要递归技巧,先看下暴力解法代码:
int minDistance(String s1, String s2) {
int m = s1.length(), n = s2.length();
// i,j 初始化指向最后一个索引
return dp(s1, m - 1, s2, n - 1);
}
// 定义:返回 s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离
int dp(String s1, int i, String s2, int j) {
// base case
if (i == -1) return j + 1;
if (j == -1) return i + 1;
if (s1.charAt(i) == s2.charAt(j)) {
return dp(s1, i - 1, s2, j - 1); // 啥都不做
}
return min(
dp(s1, i, s2, j - 1) + 1, // 插入
dp(s1, i - 1, s2, j) + 1, // 删除
dp(s1, i - 1, s2, j - 1) + 1 // 替换
);
}
int min(int a, int b, int c) {
return Math.min(a, Math.min(b, c));
}
// 注意:cpp 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
int minDistance(string s1, string s2) {
int m = s1.length(), n = s2.length();
// i,j 初始化指向最后一个索引
return dp(s1, m - 1, s2, n - 1);
}
// 定义:返回 s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离
int dp(string s1, int i, string s2, int j) {
// base case
if (i == -1) return j + 1;
if (j == -1) return i + 1;
if (s1[i] == s2[j]) {
return dp(s1, i - 1, s2, j - 1); // 啥都不做
}
return min(
dp(s1, i, s2, j - 1) + 1, // 插入
dp(s1, i - 1, s2, j) + 1, // 删除
dp(s1, i - 1, s2, j - 1) + 1 // 替换
);
}
int min(int a, int b, int c) {
return min(min(a, b), c);
}
# 注意:python 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
# 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
def minDistance(s1: str, s2: str) -> int:
def dp(i, j):
if i == -1: return j + 1
if j == -1: return i + 1
if s1[i] == s2[j]:
return dp(i - 1, j - 1)
return min(
dp(i, j - 1) + 1, # 插入
dp(i - 1, j) + 1, # 删除
dp(i - 1, j - 1) + 1 # 替换
)
return dp(len(s1) - 1, len(s2) - 1)
// 注意:go 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
func minDistance(s1, s2 string) int {
m, n := len(s1), len(s2)
// i,j 初始化指向最后一个索引
return dp(s1, m - 1, s2, n - 1)
}
// 定义:返回 s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离
func dp(s1 string, i int, s2 string, j int) int {
// base case
if i == -1 {
return j + 1
}
if j == -1 {
return i + 1
}
if s1[i] == s2[j] {
return dp(s1, i - 1, s2, j - 1) // 啥都不做
}
return min(
dp(s1, i, s2, j - 1) + 1, // 插入
dp(s1, i - 1, s2, j) + 1, // 删除
dp(s1, i - 1, s2, j - 1) + 1, // 替换
)
}
func min(a, b, c int) int {
if a < b {
if a < c {
return a
} else {
return c
}
} else {
if b < c {
return b
} else {
return c
}
}
}
// 注意:javascript 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
var minDistance = function(s1, s2) {
var m = s1.length, n = s2.length;
// i,j 初始化指向最后一个索引
return dp(s1, m - 1, s2, n - 1);
};
// 定义:返回 s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离
var dp = function(s1, i, s2, j) {
// base case
if (i === -1) return j + 1;
if (j === -1) return i + 1;
if (s1.charAt(i) === s2.charAt(j)) {
return dp(s1, i - 1, s2, j - 1); // 啥都不做
}
return Math.min(
dp(s1, i, s2, j - 1) + 1, // 插入
dp(s1, i - 1, s2, j) + 1, // 删除
dp(s1, i - 1, s2, j - 1) + 1 // 替换
);
};
var min = function(a, b, c) {
return Math.min(a, Math.min(b, c));
};
下面来详细解释一下这段递归代码,base case 应该不用解释了,主要解释一下递归部分。
都说递归代码的可解释性很好,这是有道理的,只要理解函数的定义,就能很清楚地理解算法的逻辑。我们这里 dp
函数的定义是这样的:
// 定义:返回 s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离
int dp(String s1, int i, String s2, int j) {
// 注意:cpp 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
// 定义:返回 s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离
int dp(string s1, int i, string s2, int j) {
# 注意:python 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
# 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
# 定义:返回 s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离
def dp(s1: str, i: int, s2: str, j: int):
// 注意:go 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
// 定义:返回 s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离
func dp(s1 string, i int, s2 string, j int) int {
// 注意:javascript 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
// 定义:返回 s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离
var dp = function(s1, i, s2, j) {
记住这个定义之后,先来看这段代码:
if s1[i] == s2[j]:
return dp(s1, i - 1, s2, j - 1); # 啥都不做
# 解释:
# 本来就相等,不需要任何操作
# s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离等于
# s1[0..i-1] 和 s2[0..j-1] 的最小编辑距离
# 也就是说 dp(i, j) 等于 dp(i-1, j-1)
如果 s1[i] != s2[j]
,就要对三个操作递归了,稍微需要点思考:
dp(s1, i, s2, j - 1) + 1, # 插入
# 解释:
# 我直接在 s1[i] 插入一个和 s2[j] 一样的字符
# 那么 s2[j] 就被匹配了,前移 j,继续跟 i 对比
# 别忘了操作数加一

dp(s1, i - 1, s2, j) + 1, # 删除
# 解释:
# 我直接把 s[i] 这个字符删掉
# 前移 i,继续跟 j 对比
# 操作数加一

dp(s1, i - 1, s2, j - 1) + 1 # 替换
# 解释:
# 我直接把 s1[i] 替换成 s2[j],这样它俩就匹配了
# 同时前移 i,j 继续对比
# 操作数加一

现在,你应该完全理解这段短小精悍的代码了。还有点小问题就是,这个解法是暴力解法,存在重叠子问题,需要用动态规划技巧来优化。
怎么能一眼看出存在重叠子问题呢?后文 动态规划之正则表达式 有提过,这里再简单提一下,需要抽象出本文算法的递归框架:
int dp(i, j) {
dp(i - 1, j - 1); // #1
dp(i, j - 1); // #2
dp(i - 1, j); // #3
}
对于子问题 dp(i-1, j-1)
,如何通过原问题 dp(i, j)
得到呢?有不止一条路径,比如 dp(i, j) -> #1
和 dp(i, j) -> #2 -> #3
。一旦发现一条重复路径,就说明存在巨量重复路径,也就是重叠子问题。
三、动态规划优化
对于重叠子问题呢,前文 动态规划详解 详细介绍过,优化方法无非是备忘录或者 DP table。
备忘录很好加,原来的代码稍加修改即可:
class Solution {
// 备忘录
int[][] memo;
public int minDistance(String s1, String s2) {
int m = s1.length(), n = s2.length();
// 备忘录初始化为特殊值,代表还未计算
memo = new int[m][n];
for (int[] row : memo) {
Arrays.fill(row, -1);
}
return dp(s1, m - 1, s2, n - 1);
}
int dp(String s1, int i, String s2, int j) {
if (i == -1) return j + 1;
if (j == -1) return i + 1;
// 查备忘录,避免重叠子问题
if (memo[i][j] != -1) {
return memo[i][j];
}
// 状态转移,结果存入备忘录
if (s1.charAt(i) == s2.charAt(j)) {
memo[i][j] = dp(s1, i - 1, s2, j - 1);
} else {
memo[i][j] = min(
dp(s1, i, s2, j - 1) + 1,
dp(s1, i - 1, s2, j) + 1,
dp(s1, i - 1, s2, j - 1) + 1
);
}
return memo[i][j];
}
int min(int a, int b, int c) {
return Math.min(a, Math.min(b, c));
}
}
// 注意:cpp 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
class Solution {
private:
// 备忘录
vector<vector<int>> memo;
int dp(string s1, int i, string s2, int j) {
if (i == -1) return j + 1;
if (j == -1) return i + 1;
// 查备忘录,避免重叠子问题
if (memo[i][j] != -1) {
return memo[i][j];
}
// 状态转移,结果存入备忘录
if (s1[i] == s2[j]) {
memo[i][j] = dp(s1, i - 1, s2, j - 1);
} else {
memo[i][j] = min(
dp(s1, i, s2, j - 1) + 1,
dp(s1, i - 1, s2, j) + 1,
dp(s1, i - 1, s2, j - 1) + 1
);
}
return memo[i][j];
}
public:
int minDistance(string word1, string word2) {
int m = word1.size(), n = word2.size();
// 备忘录初始化为特殊值,代表还未计算
memo = vector<vector<int>>(m, vector<int>(n, -1));
return dp(word1, m - 1, word2, n - 1);
}
int min(int a, int b, int c) {
return min(a, min(b, c));
}
};
# 注意:python 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
# 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
class Solution:
def __init__(self):
self.memo = []
def minDistance(self, s1: str, s2: str) -> int:
m, n = len(s1), len(s2)
# 备忘录初始化为特殊值,代表还未计算
self.memo = [[-1] * n for _ in range(m)]
return self.dp(s1, m - 1, s2, n - 1)
def dp(self, s1: str, i: int, s2: str, j: int) -> int:
if i == -1:
return j + 1
if j == -1:
return i + 1
# 查备忘录,避免重叠子问题
if self.memo[i][j] != -1:
return self.memo[i][j]
# 状态转移,结果存入备忘录
if s1[i] == s2[j]:
self.memo[i][j] = self.dp(s1, i - 1, s2, j - 1)
else:
self.memo[i][j] = min(
self.dp(s1, i, s2, j - 1) + 1,
self.dp(s1, i - 1, s2, j) + 1,
self.dp(s1, i - 1, s2, j - 1) + 1
)
return self.memo[i][j]
// 注意:go 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
func minDistance(s1 string, s2 string) int {
// 备忘录
memo := make([][]int, len(s1))
for i := range memo {
memo[i] = make([]int, len(s2))
for j := range memo[i] {
memo[i][j] = -1
}
}
return dp(s1, len(s1)-1, s2, len(s2)-1, memo)
}
func dp(s1 string, i int, s2 string, j int, memo [][]int) int {
if i == -1 {
return j + 1
}
if j == -1 {
return i + 1
}
// 查备忘录,避免重叠子问题
if memo[i][j] != -1 {
return memo[i][j]
}
// 状态转移,结果存入备忘录
if s1[i] == s2[j] {
memo[i][j] = dp(s1, i-1, s2, j-1, memo)
} else {
memo[i][j] = min(
dp(s1, i, s2, j-1, memo)+1,
dp(s1, i-1, s2, j, memo)+1,
dp(s1, i-1, s2, j-1, memo)+1,
)
}
return memo[i][j]
}
func min(a int, b int, c int) int {
if a < b {
if a < c {
return a
}
return c
}
if b < c {
return b
}
return c
}
// 注意:javascript 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
var minDistance = function(s1, s2) {
let memo = [];
let m = s1.length, n = s2.length;
//备忘录初始化为特殊值,代表还未计算
for (let i = 0; i <= m; i++) {
memo[i] = new Array(n + 1).fill(-1);
}
return dp(s1, m - 1, s2, n - 1, memo);
};
function dp(s1, i, s2, j, memo) {
if (i == -1) return j + 1;
if (j == -1) return i + 1;
//查备忘录,避免重叠子问题
if (memo[i][j] != -1) {
return memo[i][j];
}
//状态转移,结果存入备忘录
if (s1.charAt(i) == s2.charAt(j)) {
memo[i][j] = dp(s1, i - 1, s2, j - 1, memo);
} else {
memo[i][j] = Math.min(
dp(s1, i, s2, j - 1, memo) + 1,
dp(s1, i - 1, s2, j, memo) + 1,
dp(s1, i - 1, s2, j - 1, memo) + 1
);
}
return memo[i][j];
}
主要说下 DP table 的解法:
首先明确 dp
数组的含义,dp
数组是一个二维数组,长这样:

有了之前递归解法的铺垫,应该很容易理解。dp[..][0]
和 dp[0][..]
对应 base case,dp[i][j]
的含义和之前的 dp
函数类似:
int dp(String s1, int i, String s2, int j)
// 返回 s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离
dp[i-1][j-1]
// 存储 s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离
dp
函数的 base case 是 i, j
等于 -1,而数组索引至少是 0,所以 dp
数组会偏移一位。
既然 dp
数组和递归 dp
函数含义一样,也就可以直接套用之前的思路写代码,唯一不同的是,DP table 是自底向上求解,递归解法是自顶向下求解:
int minDistance(String s1, String s2) {
int m = s1.length(), n = s2.length();
// 定义:s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离是 dp[i+1][j+1]
int[][] dp = new int[m + 1][n + 1];
// base case
for (int i = 1; i <= m; i++)
dp[i][0] = i;
for (int j = 1; j <= n; j++)
dp[0][j] = j;
// 自底向上求解
for (int i = 1; i <= m; i++) {
for (int j = 1; j <= n; j++) {
if (s1.charAt(i-1) == s2.charAt(j-1)) {
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
} else {
dp[i][j] = min(
dp[i - 1][j] + 1,/**<extend up -300><div class="img-content"><img src="/algo/images/editDistance/delete.gif" class="myimage"/></div> */
dp[i][j - 1] + 1,/**<extend up -300><div class="img-content"><img src="/algo/images/editDistance/insert.gif" class="myimage"/></div> */
dp[i - 1][j - 1] + 1/**<extend up -300><div class="img-content"><img src="/algo/images/editDistance/replace.gif" class="myimage"/></div> */
);
}
}
}
// 储存着整个 s1 和 s2 的最小编辑距离
return dp[m][n];
}
int min(int a, int b, int c) {
return Math.min(a, Math.min(b, c));
}
// 注意:cpp 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
int minDistance(string s1, string s2) {
int m = s1.length(), n = s2.length();
// 定义:s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离是 dp[i+1][j+1]
int dp[m + 1][n + 1];
// base case
for (int i = 1; i <= m; i++)
dp[i][0] = i;
for (int j = 1; j <= n; j++)
dp[0][j] = j;
// 自底向上求解
for (int i = 1; i <= m; i++) {
for (int j = 1; j <= n; j++) {
if (s1[i - 1] == s2[j - 1]) {
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
} else {
dp[i][j] = min(
dp[i - 1][j] + 1,/**<extend up -300><div class="img-content"><img src="/algo/images/editDistance/delete.gif" class="myimage"/></div> */
dp[i][j - 1] + 1,/**<extend up -300><div class="img-content"><img src="/algo/images/editDistance/insert.gif" class="myimage"/></div> */
dp[i - 1][j - 1] + 1/**<extend up -300><div class="img-content"><img src="/algo/images/editDistance/replace.gif" class="myimage"/></div> */
);
}
}
}
// 储存着整个 s1 和 s2 的最小编辑距离
return dp[m][n];
}
int min(int a, int b, int c) {
return min(a, min(b, c));
}
# 注意:python 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
# 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
def minDistance(s1: str, s2: str) -> int:
m, n = len(s1), len(s2)
# 定义:s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离是 dp[i+1][j+1]
dp = [[0] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]
# base case
for i in range(1, m + 1):
dp[i][0] = i
for j in range(1, n + 1):
dp[0][j] = j
# 自底向上求解
for i in range(1, m + 1):
for j in range(1, n + 1):
if s1[i - 1] == s2[j - 1]:
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
else:
dp[i][j] = min(
dp[i - 1][j] + 1,
# <div class="img-content"><img src="/images/editDistance/delete.gif" class="myimage"/></div>
dp[i][j - 1] + 1,
# <div class="img-content"><img src="/images/editDistance/insert.gif" class="myimage"/></div>
dp[i - 1][j - 1] + 1
# <div class="img-content"><img src="/images/editDistance/replace.gif" class="myimage"/></div>
)
# 储存着整个 s1 和 s2 的最小编辑距离
return dp[m][n]
// 注意:go 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
func minDistance(s1 string, s2 string) int {
m, n := len(s1), len(s2)
// 定义 s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离是 dp[i+1][j+1]
dp := make([][]int, m+1)
for i := 0; i <= m; i++ {
dp[i] = make([]int, n+1)
}
// base case
for i := 1; i <= m; i++ {
dp[i][0] = i
}
for j := 1; j <= n; j++ {
dp[0][j] = j
}
// 自底向上求解
for i := 1; i <= m; i++ {
for j := 1; j <= n; j++ {
if s1[i-1] == s2[j-1] {
dp[i][j] = dp[i-1][j-1]
} else {
dp[i][j] = min(
dp[i-1][j]+1,
dp[i][j-1]+1,
dp[i-1][j-1]+1,
)
}
}
}
// 储存着整个 s1 和 s2 的最小编辑距离
return dp[m][n]
}
// 注意:javascript 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
var minDistance = function(s1, s2) {
var m = s1.length, n = s2.length;
// 定义:s1[0..i] 和 s2[0..j] 的最小编辑距离是 dp[i+1][j+1]
var dp = Array.from(Array(m + 1), () => new Array(n + 1).fill(0));
// base case
for (var i = 1; i <= m; i++)
dp[i][0] = i;
for (var j = 1; j <= n; j++)
dp[0][j] = j;
// 自底向上求解
for (var i = 1; i <= m; i++) {
for (var j = 1; j <= n; j++) {
if (s1.charAt(i-1) === s2.charAt(j-1)) {
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
} else {
dp[i][j] = min(
dp[i - 1][j] + 1,/**<extend up -300><div class="img-content"><img src="/algo/images/editDistance/delete.gif" class="myimage"/></div> */
dp[i][j - 1] + 1,/**<extend up -300><div class="img-content"><img src="/algo/images/editDistance/insert.gif" class="myimage"/></div> */
dp[i - 1][j - 1] + 1/**<extend up -300><div class="img-content"><img src="/algo/images/editDistance/replace.gif" class="myimage"/></div> */
);
}
}
}
// 储存着整个 s1 和 s2 的最小编辑距离
return dp[m][n];
};
var min = function(a, b, c) {
return Math.min(a, Math.min(b, c));
}
三、扩展延伸
一般来说,处理两个字符串的动态规划问题,都是按本文的思路处理,建立 DP table。为什么呢,因为易于找出状态转移的关系,比如编辑距离的 DP table:

还有一个细节,既然每个 dp[i][j]
只和它附近的三个状态有关,空间复杂度是可以压缩成 O(min(M, N))
的(M,N 是两个字符串的长度)。不难,但是可解释性大大降低,读者可以自己尝试优化一下。
你可能还会问,这里只求出了最小的编辑距离,那具体的操作是什么?你之前举的修改公众号文章的例子,只有一个最小编辑距离肯定不够,还得知道具体怎么修改才行。
这个其实很简单,代码稍加修改,给 dp 数组增加额外的信息即可:
// int[][] dp;
Node[][] dp;
class Node {
int val;
int choice;
// 0 代表啥都不做
// 1 代表插入
// 2 代表删除
// 3 代表替换
}
// 注意:cpp 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
class Node {
public:
int val;
int choice;
// 0 代表啥都不做
// 1 代表插入
// 2 代表删除
// 3 代表替换
};
Node** dp;
# 注意:python 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
# 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
class Node:
val: int
choice: int
# 0 代表啥都不做
# 1 代表插入
# 2 代表删除
# 3 代表替换
# dp: List[List[Node]]
// 注意:go 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
// Node struct
type Node struct {
val int
choice int
// 0 代表啥都不做
// 1 代表插入
// 2 代表删除
// 3 代表替换
}
// dp array
var dp [][]Node
// 注意:javascript 代码由 chatGPT🤖 根据我的 java 代码翻译,旨在帮助不同背景的读者理解算法逻辑。
// 本代码不保证正确性,仅供参考。如有疑惑,可以参照我写的 java 代码对比查看。
// var dp;
var dp = [[]];
function Node() {
this.val = 0;
this.choice = 0; // 0 代表啥都不做
// 1 代表插入
// 2 代表删除
// 3 代表替换
}
val
属性就是之前的 dp 数组的数值,choice
属性代表操作。在做最优选择时,顺便把操作记录下来,然后就从结果反推具体操作。
我们的最终结果不是 dp[m][n]
吗,这里的 val
存着最小编辑距离,choice
存着最后一个操作,比如说是插入操作,那么就可以左移一格:

重复此过程,可以一步步回到起点 dp[0][0]
,形成一条路径,按这条路径上的操作进行编辑,就是最佳方案。

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