【动态规划】【字符串】【C++算法】940. 不同的子序列 II

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本文涉及知识点

动态规划汇总

LeetCode940. 不同的子序列 II

给定一个字符串 s，计算 s 的不同非空子序列的个数。因为结果可能很大，所以返回答案需要对 10^9 + 7 取余。
字符串的子序列是经由原字符串删除一些（也可能不删除）字符但不改变剩余字符相对位置的一个新字符串。
例如，“ace” 是 “abcde” 的一个子序列，但 “aec” 不是。
示例 1：
输入：s = “abc”
输出：7
解释：7 个不同的子序列分别是 “a”, “b”, “c”, “ab”, “ac”, “bc”, 以及 “abc”。
示例 2：
输入：s = “aba”
输出：6
解释：6 个不同的子序列分别是 “a”, “b”, “ab”, “ba”, “aa” 以及 “aba”。
示例 3：
输入：s = “aaa”
输出：3
解释：3 个不同的子序列分别是 “a”, “aa” 以及 “aaa”。
参数范围
1 <= s.length <= 2000
s 仅由小写英文字母组成

动态规划

动态规划的状态表示

pre[j]表示前i个字符，以’a’+j 结尾的字符数量。dp[j]表示前i+1个字符，以’a’+j 结尾的字符数量。

动态规划的转移方程

$\begin{cases} 处理 \Large^{26}_{i=0} dp[j] += pre[j] & 不选择s[i] ，情况一\\ dp[s[i]-'a']+= \sum\Large_{i=0}^{26}pre[i] +1, & 选择s[i]，情况二 \\ dp[s[i]-'a'] -= pre[s[i]-'a'] & 去掉重复 \end{cases}$
情况一和情况二内部不会重复。结束字符不同不会重复，故只需要考虑结束字符相同。
任意 pre[s[i]-‘a’] 去掉最后一个字符换成s[i]，都是合法的情况二。 $\rightarrow$ 结束字符相同的情况一，全部重复，排除。
选择的情况不能直接2ⁱ，否则会有重复。那个1表示空串。

动态规划的填表顺序

i从1到大

动态规划的初始值

pre[s[0]-‘a’]=1，其它为0。

动态规划的返回值

$\sum\Large_{i=0}^{26}$ pre[i]

代码

核心代码

template<int MOD = 1000000007>
class C1097Int
{
public:C1097Int(long long llData = 0) :m_iData(llData% MOD){}C1097Int  operator+(const C1097Int& o)const{return C1097Int(((long long)m_iData + o.m_iData) % MOD);}C1097Int& operator+=(const C1097Int& o){m_iData = ((long long)m_iData + o.m_iData) % MOD;return *this;}C1097Int& operator-=(const C1097Int& o){m_iData = (m_iData + MOD - o.m_iData) % MOD;return *this;}C1097Int  operator-(const C1097Int& o){return C1097Int((m_iData + MOD - o.m_iData) % MOD);}C1097Int  operator*(const C1097Int& o)const{return((long long)m_iData * o.m_iData) % MOD;}C1097Int& operator*=(const C1097Int& o){m_iData = ((long long)m_iData * o.m_iData) % MOD;return *this;}bool operator<(const C1097Int& o)const{return m_iData < o.m_iData;}C1097Int pow(long long n)const{C1097Int iRet = 1, iCur = *this;while (n){if (n & 1){iRet *= iCur;}iCur *= iCur;n >>= 1;}return iRet;}C1097Int PowNegative1()const{return pow(MOD - 2);}int ToInt()const{return m_iData;}
private:int m_iData = 0;;
};class Solution {
public:int distinctSubseqII(string s) {vector<C1097Int<>> pre(26);pre[s.front() - 'a'] = 1;for (int i = 1; i < s.length(); i++){vector<C1097Int<>> dp(26);C1097Int<> total = std::accumulate(pre.begin(), pre.end(), C1097Int<>(1));for (int j = 0; j < 26; j++){if ('a' + j != s[i]){dp[j] += pre[j];}else{dp[j] += total;}}pre.swap(dp);}return std::accumulate(pre.begin(), pre.end(), C1097Int<>()).ToInt();}
};

测试用例

template<class T>
void Assert(const T& t1, const T& t2)
{assert(t1 == t2);
}template<class T>
void Assert(const vector<T>& v1, const vector<T>& v2)
{if (v1.size() != v2.size()){assert(false);return;}for (int i = 0; i < v1.size(); i++){Assert(v1[i], v2[i]);}}int main()
{	string s;{Solution sln;s = "abc";auto res = sln.distinctSubseqII(s);Assert(res, 7);}{Solution sln;s = "aba";auto res = sln.distinctSubseqII(s);Assert(res, 6);}{Solution sln;s = "aaa";auto res = sln.distinctSubseqII(s);Assert(res, 3);}{Solution sln;s = "adddddddddddddddddddddddddd";auto res = sln.distinctSubseqII(s);Assert(res, 53);}{Solution sln;s = "ddddddddcdddddddfdddddddddedddddddddddddddd";auto res = sln.distinctSubseqII(s);Assert(res, 20611);}{Solution sln;s = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzzzzaaa";auto res = sln.distinctSubseqII(s);Assert(res, 671088636);}}

2023年1月

class C1097Int
{
public:
C1097Int(int iData = 0) :m_iData(iData)
{

 }C1097Int  operator+(const C1097Int& o)const{return C1097Int((m_iData + o.m_iData) % s_iMod);}C1097Int&  operator+=(const C1097Int& o){m_iData = (m_iData + o.m_iData) % s_iMod;return *this;}C1097Int  operator*(const C1097Int& o)const{return((long long)m_iData *o.m_iData) % s_iMod;}C1097Int&  operator*=(const C1097Int& o){m_iData =((long long)m_iData *o.m_iData) % s_iMod;return *this;}int ToInt()const{return m_iData;}

private:
int m_iData = 0;;
static const int s_iMod = 1000000007;
};

int operator+(int iData, const C1097Int& int1097)
{
int iRet = int1097.operator+(C1097Int(iData)).ToInt();
return iRet;
}

int& operator+=(int& iData, const C1097Int& int1097)
{
iData = int1097.operator+(C1097Int(iData)).ToInt();
return iData;
}

class Solution {
public:
int distinctSubseqII(string s) {
m_resutl.resize(26);
for (int i = 0; i < 26; i++)
{
m_resutl[i].assign(s.length() + 1, -1);
}
C1097Int ret = 0;
for (char ch = ‘a’; ch <= ‘z’; ch++)
{
ret += Rev(0, s, ch);
}
return ret.ToInt();
}
C1097Int Rev(int iBegin, const string& s,const char beginChar)
{
int& iResult = m_resutl[beginChar - ‘a’][iBegin];
if (-1 != iResult)
{
return iResult;
}
for (; (iBegin < s.length()) && (beginChar != s[iBegin]); iBegin++);
if (s.length() == iBegin)
{
return iResult=0;
}
C1097Int ret =1 ;
for (char ch = ‘a’; ch <= ‘z’; ch++)
{
ret += Rev(iBegin + 1, s, ch);
}
return iResult = ret.ToInt();
}
vector<vector> m_resutl;
};

扩展阅读

视频课程

有效学习：明确的目标及时的反馈拉伸区（难度合适），可以先学简单的课程，请移步CSDN学院，听白银讲师（也就是鄙人）的讲解。
https://edu.csdn.net/course/detail/38771

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子墨子言之：事无终始，无务多业。也就是我们常说的专业的人做专业的事。
如果程序是一条龙，那算法就是他的是睛