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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:
- 最长重复子数组
GPT-4
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:
- 暴力解法
- 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:
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:
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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