一、题目描述
给你两个字符串 s
和 t
,统计并返回在 s
的 子序列 中 t
出现的个数,结果需要对 10^9 + 7 取模。
示例 1:
输入:s = "rabbbit", t = "rabbit"输出
:3
解释: 如下所示, 有 3 种可以从 s 中得到"rabbit" 的方案
。rabbbit
rabbbit
rabbbit
示例 2:
输入:s = "babgbag", t = "bag"输出
:5
解释: 如下所示, 有 5 种可以从 s 中得到"bag" 的方案
。babgbag
babgbag
babgbag
babgbag
babgbag
提示:
1 <= s.length, t.length <= 1000
s
和t
由英文字母组成
二、解题思路
这个问题可以通过动态规划来解决。我们可以创建一个二维数组 dp
,其中 dp[i][j]
表示在 s
的前 i
个字符中,包含 t
的前 j
个字符的子序列的数量。我们需要填充这个数组来找到最终的答案。
对于动态规划数组 dp
的填充,我们有以下几种情况:
1. 如果 s
的第 i
个字符等于 t
的第 j
个字符,那么 dp[i][j]
可以由两部分组成:
- 不使用
s
的第i
个字符,只考虑前i-1
个字符和t
的前j
个字符的匹配情况,即dp[i-1][j]
。 - 使用
s
的第i
个字符,考虑s
的前i-1
个字符和t
的前j-1
个字符的匹配情况,即dp[i-1][j-1]
。
2. 如果 s
的第 i
个字符不等于 t
的第 j
个字符,那么我们只能忽略 s
的第 i
个字符,dp[i][j]
应该等于 dp[i-1][j]
。
初始化时,dp[0][0]
应该为 1,因为两个空字符串的匹配情况只有一种,即不使用任何字符。其他的 dp[i][0]
应该为 1,因为 t
为空字符串时,匹配情况只有一种,即忽略所有 s
的字符。
三、具体代码
class Solution {public int numDistinct(String s, String t) {int MOD = 1000000007;int m = s.length();int n = t.length();int[][] dp = new int[m + 1][n + 1];// 初始化for (int i = 0; i <= m; i++) {dp[i][0] = 1;}for (int i = 1; i <= m; i++) {for (int j = 1; j <= n; j++) {if (s.charAt(i - 1) == t.charAt(j - 1)) {dp[i][j] = (dp[i - 1][j] + dp[i - 1][j - 1]) % MOD;} else {dp[i][j] = dp[i - 1][j];}}}return dp[m][n];}
}
四、时间复杂度和空间复杂度
1. 时间复杂度
- 我们定义了两个循环,一个遍历字符串
s
的每个字符,另一个遍历字符串t
的每个字符。 - 外层循环遍历
s
的长度m
,内层循环遍历t
的长度n
。 - 在循环的每一次迭代中,我们执行了常数时间的操作,包括字符比较和模运算。
- 因此,时间复杂度是 O(m * n),其中 m 是字符串
s
的长度,n 是字符串t
的长度。
2. 空间复杂度
- 我们定义了一个二维数组
dp
,其大小为 (m + 1) x (n + 1),其中 m 和 n 分别是字符串s
和t
的长度。 - 这个数组用于存储每个子问题的解,即
s
的前i
个字符中包含t
的前j
个字符的子序列的数量。 - 因此,空间复杂度是 O(m * n),这是因为我们需要存储所有子问题的解。
五、总结知识点
-
动态规划:这是一种通过将问题分解为更小的子问题来解决复杂问题的方法,通常用于优化问题。在本题中,我们使用动态规划来计算字符串
s
中包含字符串t
的子序列的数量。 -
二维数组:代码中使用了一个二维数组
dp
来存储动态规划的状态。二维数组是一种常用的数据结构,用于存储具有两个维度的数据。 -
字符串操作:代码中使用了
charAt
方法来获取字符串中特定位置的字符,这是字符串操作的基本技巧。 -
模运算:由于结果需要对一个大数
10^9 + 7
取模,代码中使用了模运算来避免整数溢出,并保持结果在一个合理的范围内。 -
边界条件处理:在动态规划的初始化阶段,我们将
dp[i][0]
设置为 1,这是因为一个空字符串总是另一个字符串的子序列,且只有一种方式可以实现。 -
循环结构:代码中使用了两个嵌套的循环来遍历字符串
s
和t
的所有字符,这是实现动态规划的典型结构。 -
递推关系:代码中建立了动态规划的递推关系,即如果当前字符匹配,则新的状态值是上方和左上方的值之和;如果不匹配,则新的状态值等于上方的值。
以上就是解决这个问题的详细步骤,希望能够为各位提供启发和帮助。