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GPT-4 ·

我需要您担任算法教师和指导者,你需要给出一道 LeetCode 问题的代码和解题思路。

要求:

1、使用中文回答,使用 Kotlin 语言;

2、代码必须带有注释

3、确保每个解法是严格不同的算法,并且每个解法包含算法名称、算法概括,算法详细描述、算法推导过程、代码实现、复杂度分析

4、先总结题目的解法个数,以及每个算法的算法名称

5、先输出复杂度最差的暴力解法,再依次输出复杂度更优的解法

6、不要输出题目描述和测试用例

题目:

  1. 最长重复子数组

解题思路:

本题有两种主要的解法:暴力解法和动态规划。首先总结题目的解法个数为2,分别是:

  1. 暴力解法
  2. 动态规划

解法1:暴力解法

算法概括:遍历两个数组的所有子数组,找到最长的相同子数组。

算法详细描述:遍历数组A和数组B的所有子数组,然后比较这两个子数组是否相同。如果相同,记录长度;如果不相同,继续下一个子数组的比较。最后得到最长重复子数组的长度。

算法推导过程:遍历数组A和数组B的所有子数组,然后比较这两个子数组是否相同。如果相同,记录长度;如果不相同,继续下一个子数组的比较。最后得到最长重复子数组的长度。

代码实现:

kotlin
fun findLength(A: IntArray, B: IntArray): Int {
    val m = A.size
    val n = B.size
    var maxLength = 0

    // 遍历数组 A 的所有子数组
    for (i in 0 until m) {
        // 遍历数组 B 的所有子数组
        for (j in 0 until n) {
            var k = 0
            // 比较子数组是否相同
            while (i + k < m && j + k < n && A[i + k] == B[j + k]) {
                k++
            }
            // 记录最长重复子数组的长度
            maxLength = maxOf(maxLength, k)
        }
    }

    return maxLength
}

复杂度分析:时间复杂度为 O(mnmin(m, n)),空间复杂度为 O(1)。

解法2:动态规划

算法概括:使用动态规划求解最长重复子数组的长度。

算法详细描述:利用一个二维数组 dp 存储 A 和 B 的每个元素之间的最长重复子数组长度。当 A[i] == B[j] 时,dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1。最后遍历 dp,找到最长重复子数组的长度。

算法推导过程:动态规划的状态转移方程为:dp[i][j] = A[i] == B[j] ? dp[i - 1][j - 1] + 1 : 0。初始化 dp 数组为 0,然后遍历 dp,找到最长重复子数组的长度。

代码实现:

kotlin
fun findLength(A: IntArray, B: IntArray): Int {
    val m = A.size
    val n = B.size
    val dp = Array(m + 1) { IntArray(n + 1) }
    var maxLength = 0

    // 动态规划求解最长重复子数组的长度
    for (i in 1..m) {
        for (j in 1..n) {
            if (A[i - 1] == B[j - 1]) {
                dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1
                maxLength = maxOf(maxLength, dp[i][j])
            }
        }
    }

    return maxLength
}

复杂度分析:时间复杂度为 O(m * n),空间复杂度为 O(m * n)。

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