计算两个字符串最大公有子串

Posted 2020-08-28 架构师，我的梦想

背景

对算法一直应用的比较少，最近看到一些典型的算法想练练手，想看看到底有多么让人讨厌。其实发现算法都有一定的套路，一般并不是临时凭空想出来的，大都建立在一些已经存在的经典算法知识以及数据结构上。换句话来说，如果某些玩法之前未接触过，那么让你在短时间内临时想出来还是有一定难度的。这有点类似项目经验，如果曾经做过一个CRM系统，下次再碰到它时你就轻松很多，如果你挑战的是一个你从未遇到过的系统，你只能凭已有知识去强吃。

计算两个字符串最大公共子串

这个也是经常遇到到，给出两个任意长度的字符串，输出最大公有字符串，比如输入abcdef，cdef，则输出cdef。

解决方案

采用双层循环，指针移动来记录所有子串，最后取最大长度子串。利用临时队列来存储循环过程中匹配成功的字符元素，从两个字符串首个元素开始匹配。

• 如果a.charAt(i)=b.charAt(j)，标记开始匹配，同时移动两者指针，并将相同字符串压入临时队列中
• 如果a.charAt(i)!=b.charAt(j)，只移动b的指针。如果处于匹配中，则将临时队列存储到结果集中，并清空临时队列。
• 如果a,b任意一个到了最后一个元素，将临时队列中的值存储到结果集中，并清空临时队列

示意图

从元素0开始比较

字符串A指针不动，B依次向后找至少找到相同的，将相同字符压入临时队列中。

出现第一个匹配元素

当出现匹配元素后，两个字符串均向后移动一个元素再做比较。

匹配出现中断

如果前面已经开始匹配成功，向后出现字符不相同时，终止。

重置索引，循环匹配

字符串B指针向后移动，字符串A的指针重置，递归上面的步骤。

示例代码

下面的示例将所有子串均记录下来，如果只想输出最大子串需要改下逻辑，定义一个最大子串，然后与循环计算的子串相比较，取两者长度最大值即可。

String b="abcdeqwe";
String a="cdeabrwqedeqwe";
int lengthA=a.length();
int lengthB=b.length();
//标识是否开始匹配
boolean match=false;
//循环中用于存储相同字符的临时队列
Queue tmpResult=new ArrayQueue();
//存储所有子串
List<Queue> result=new ArrayList<>();
for(int i=0;i<lengthA;i++){
    int indexA=i;
    for(int j=0;j<lengthB;j++){
        if(a.charAt(indexA)==b.charAt(j)){
            if(!match) {
                match = true;
            }
            tmpResult.add(a.charAt(indexA));
            if(indexA<lengthA-1) {
                indexA++;
            }
        }
        else {
            if(match) {
                result.add(tmpResult);
                //重置条件
                tmpResult=new ArrayQueue();
                indexA=i;

            }
        }
        if(j==lengthB-1||i==lengthA-1){
            if(!tmpResult.isEmpty()){
                result.add(tmpResult);
                //重置条件
                tmpResult=new ArrayQueue();
            }
        }
    }

}
//取最大的子串
Queue stringResult= Collections.max(result, new Ordering<Queue>() {
    @Override
    public int compare(Queue left, Queue right) {
        return Integer.compare(left.size(),right.size());
    }
});

优点

指针移动在循环过程中不会产生多余的临时字符串，如果是substring方案就需要考虑效率了。

如有其它更好的方案请分享给我