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Edit Distance

Given two words word1 and word2, find the minimum number of steps required to convert word1 to word2. (each operation is counted as 1 step.)

You have the following 3 operations permitted on a word:

a) Insert a character
b) Delete a character
c) Replace a character

 

也就是说,就是将一个字符串变成另外一个字符串所用的最少操作数,每次只能增加、删除或者替换一个字符。
首先我们令word1和word2分别为:michaelab和michaelxy(为了理解简单,我们假设word1和word2字符长度是一样的),dis[i][j]作为word1和word2之间的Edit Distance,我们要做的就是求出michaelx到michaely的最小steps。

首先解释下dis[i][j]:它是指word1[i]和word2[j]的Edit Distance。dis[0][0]表示word1和word2都为空的时候,此时他们的Edit Distance为0。很明显可以得出的,dis[0][j]就是word1为空,word2长度为j的情况,此时他们的Edit Distance为j,也就是从空,添加j个字符转换成word2的最小Edit Distance为j;同理dis[i][0]就是,word1长度为i,word2为空时,word1需要删除i个字符才能转换成空,所以转换成word2的最小Edit Distance为i。下面及时初始化代码:

 

  vector<vector<int> > dis(row, vector<int>(col));
       for (int i = 0; i < row; i++) dis[i][0] = i;
       for (int j = 0; j < col; j++) dis[0][j] = j;

下面来分析下题目规定的三个操作:添加,删除,替换。

假设word1[i]和word2[j](此处i = j)分别为:michaelab和michaelxy

显然如果b==y, 那么dis[i][j] = dis[i-1][j-1]。

如果b!=y,那么:

添加:也就是在michaelab后面添加一个y,那么word1就变成了michaelaby,此时

dis[i][j] = 1 + dis[i][j-1];

上式中,1代表刚刚的添加操作,添加操作后,word1变成michaelaby,word2为michaelxy。dis[i][j-1]代表从word[i]转换成word[j-1]的最小Edit Distance,也就是michaelab转换成michaelx的最小Edit Distance,由于两个字符串尾部的y==y,所以只需要将michaelab变成michaelx就可以了,而他们之间的最小Edit Distance就是dis[i][j-1]。

删除:也就是将michaelab后面的b删除,那么word1就变成了michaela,此时

dis[i][j] = 1 + dis[i-1][j];

上式中,1代表刚刚的删除操作,删除操作后,word1变成michaela,word2为michaelxy。dis[i-1][j]代表从word[i-1]转换成word[j]的最小Edit Distance,也就是michaela转换成michaelxy的最小Edit Distance,所以只需要将michaela变成michaelxy就可以了,而他们之间的最小Edit Distance就是dis[i-1][j]。

替换:也就是将michaelab后面的b替换成y,那么word1就变成了michaelay,此时

dis[i][j] = 1 + dis[i-1][j-1];

上式中,1代表刚刚的替换操作,替换操作后,word1变成michaelay,word2为michaelxy。dis[i-1][j-1]代表从word[i-1]转换成word[j-1]的最小Edit Distance,也即是michaelay转换成michaelxy的最小Edit Distance,由于两个字符串尾部的y==y,所以只需要将michaela变成michaelx就可以了,而他们之间的最小Edit Distance就是dis[i-1][j-1]。

最后只需要看着三种方案哪种最小,就采用哪种的编辑方案。

 

C++实现代码:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Solution {public:    int minDistance(string word1, string word2) {        int m=word1.length();        int n=word2.length();        int edit[m+1][n+1];        int i,j;        for(i=0;i<=m;i++)            edit[i][0]=i;        for(j=0;j<=n;j++)            edit[0][j]=j;        for(i=1;i<=m;i++)        {            for(j=1;j<=n;j++)            {                if(word1[i-1]==word2[j-1])                    edit[i][j]=edit[i-1][j-1];                else                {                    edit[i][j]=min(edit[i-1][j-1]+1,min(edit[i-1][j]+1,edit[i][j-1]+1));                }            }        }        return edit[m][n];    }};int main(){    Solution s;    string s1="eeba";    string s2="abca";    cout<<s.minDistance(s1,s2)<<endl;}

 

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