LeetCode 72. Edit Distance

简介: 给定两个单词word1和word2,找到将word1转换为word2所需的最小操作数。您对单词允许以下3个操作:插入一个字符删除一个字符替换一个字符

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Description



Given two words word1 and word2, find the minimum number of operations required to convert word1 to word2.


You have the following 3 operations permitted on a word:

Insert a character

Delete a character

Replace a character


Example 1:


Input: word1 = "horse", word2 = "ros" Output: 3

Explanation:

horse -> rorse (replace 'h' with 'r')

rorse -> rose (remove 'r')

rose -> ros (remove 'e')


Example 2:


Input: word1 = "intention", word2 = "execution" Output: 5


Explanation:


intention -> inention (remove 't')

inention -> enention (replace 'i' with 'e')

enention -> exention (replace 'n' with 'x')

exention -> exection (replace 'n' with 'c')

exection -> execution (insert 'u')


描述



给定两个单词word1和word2,找到将word1转换为word2所需的最小操作数。

您对单词允许以下3个操作:


插入一个字符

删除一个字符

替换一个字符


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思路



  • 题意是给定两个单词,问将单词1变成单词二最少需要几次操作.允许的操作是:替换一个字符,增加一个字符,删除一个字符.类似数据库的增删改.
  • 此题目考察动态规划.


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  • 我们维护一个二维数组Matrixp[row][col],如上图.接下来以字符串C1[3]和C2[2]为例说明(以下数组下标从1开始).
  • 我们有三种方法把C1[1:3]变成C2[1:2]

1.如果我们已经知道C1[1:3]变成C2[1:1]的步数Step1,我们删除C1的最后一个元素.

2.如果我们已经知道C1[1:2]变成C2[1:2]的步数Step2,我们为C1增加一个元素.

3.如果我们已经知道C1[1:2]变成C2[1:1]的步数Step3,我们改变C1[3]为C2[2](如果元素已经相等,则不需要改变).

  • 把C1[3]变成C2[2]为step1,step2,step3中的最小值,我们有递推关系式.

Matrix[i][j] = Min (Matrix[i-1][j]+1, Matrix[i-1][j-1]+1 (C1[i]!=C2[j]), Matrix[i][j-1]+1)Matrix[i][j]=Min(Matrix[i−1][j]+1,Matrix[i−1][j−1]+1(C1[i]!=C2[j]),Matrix[i][j−1]+1)

or: Matrix[i][j] = Min (Matrix[i-1][j]+1, Matrix[i-1][j-1] (C1[i]==C2[j]), Matrix[i][j-1]+1)or:Matrix[i][j]=Min(Matrix[i−1][j]+1,Matrix[i−1][j−1](C1[i]==C2[j]),Matrix[i][j−1]+1)

  • 同理我们把C1[1:3]变成C2[1:1]也有如上的三步.


import sys
from pprint import pprint
class Solution:
    def minDistance(self, word1, word2):
        """
        :type word1: str
        :type word2: str
        :rtype: int
        """
        # 获取字符串word1和字符串word2的长度
        numword1, numword2 = len(word1), len(word2)
        # 如果字符串word1长度为0,则字符串1变成字符串2需要numword2步
        if numword1 == 0:
            return numword2
        # 如果字符串2长度为0,则字符串1变成字符串0需要numword1步
        if numword2 == 0:
            return numword1
        # 声明结果数组
        res = []
        # 初始化二维矩阵,每一个位置都初始化为Int类型的最大值
        for _ in range(numword1+1):
            res.append([sys.maxsize for _ in range(numword2+1)])
        # 初始化矩阵第一行,表示一个空字符变成当前长度的字符需要几步
        for row in range(numword1+1):
            res[row][0] = row
        # 初始化矩阵第一列,表示一个空字符变成当前字符需要几步
        for col in range(numword2+1):
            res[0][col] = col
        # 遍历二维数组的每一个位置
        for row in range(1, numword1+1):
            for col in range(1, numword2+1):
                # 如果两个字符串当前字符相等
                if word1[row-1] == word2[col-1]:
                    res[row][col] = min(res[row][col-1]+1,
                                        res[row-1][col-1], res[row-1][col]+1)
                # 如果两个字符当前字符不相等
                else:
                    res[row][col] = min(res[row][col-1]+1,
                                        res[row-1][col-1]+1, res[row-1][col]+1)
        # 返回最后一个位置的值
        return res[numword1][numword2]
if __name__ == "__main__":
    so = Solution()
    res = so.minDistance("intention", "execution")
    pprint(res)


源代码文件在这里.


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