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编辑距离和编辑距离的动态规划算法(Java代码)

编辑距离概念描述:

编辑距离,又称Levenshtein距离,是指两个字串之间,由一个转成另一个所需的最少编辑操作次数。许可的编辑操作包括将一个字符替换成另一个字符,插入一个字符,删除一个字符。

例如将kitten一字转成sitting:

  1. sitten (k→s)
  2. sittin (e→i)
  3. sitting (→g)

俄罗斯科学家Vladimir Levenshtein在1965年提出这个概念。

编辑距离的应用在信息检索、拼写纠错、机器翻译、命名实体抽取、同义词寻找等问题中有较多的应用

 

问题:找出字符串的编辑距离,即把一个字符串s1最少经过多少步操作变成编程字符串s2,操作有三种,添加一个字符,删除一个字符,修改一个字符

 

解析:

首先定义这样一个函数——edit(i, j),它表示第一个字符串的长度为i的子串到第二个字符串的长度为j的子串的编辑距离。

可以利用如下动态规划公式来解析问题:

  (1)若 i = 0 且 j = 0,edit(i, j) = 0

  (2)若 i = 0 且 j > 0,edit(i, j) = j

  (3)若 i > 0 且 j = 0,edit(i, j) = i

  (4)若 i ≥ 1 且 j ≥ 1,edit(i, j) == min{ edit(i-1, j) + 1, edit(i, j-1) + 1, edit(i-1, j-1) + f(i, j) }

  其中当第一个字符串的第i个字符不等于第二个字符串的第j个字符时,f(i, j) = 1;否则,f(i, j) = 0。

由此可以编写编辑距离的动态规划算法的Java代码如下:

public int minDistance(String word1, String word2) {        //若两个字符串都为空时,编辑距离为0        if((word1==null||word1.length()==0)&&(word2==null||word2.length()==0)){            return 0;        }        //若其中一个字符串为空时,编辑距离为另一个字符串的长度        if(word1==null||word1.length()==0){            return word2.length();        }        if(word2==null||word2.length()==0){            return word1.length();        }                //建立维数组来保存所有的edit(i,j)        int[][] edit_distance = new int[word1.length()+1][word2.length()+1];                for(int i=0;i<word1.length()+1;i++){            edit_distance[i][0] = i;        }        for(int j=0;j<word2.length()+1;j++){            edit_distance[0][j] = j;        }                //套入动态规划公式        for(int i=1;i<word1.length()+1;i++){            for(int j=1;j<word2.length()+1;j++){                int d1 = edit_distance[i-1][j]+1;                int d2 = edit_distance[i][j-1]+1;                int d3 = edit_distance[i-1][j-1]+(word1.charAt(i-1)==word2.charAt(j-1)?0:1);                edit_distance[i][j] = Math.min(d1,Math.min(d2,d3));            }        }                return edit_distance[word1.length()][word2.length()]; }

 

相关博客:

http://www.cnblogs.com/biyeymyhjob/archive/2012/09/28/2707343.html 这个有注解有图写的相当好

http://www.cnblogs.com/pandora/archive/2009/12/20/levenshtein_distance.html