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# 718. 最长重复子数组 [力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/maximum-length-of-repeated-subarray/) 给两个整数数组 A 和 B ,返回两个数组中公共的、长度最长的子数组的长度。 示例: 输入: A: [1,2,3,2,1] B: [3,2,1,4,7] 输出:3 解释: 长度最长的公共子数组是 [3, 2, 1] 。 提示: * 1 <= len(A), len(B) <= 1000 * 0 <= A[i], B[i] < 100 ## 思路 注意题目中说的子数组,其实就是连续子序列。这种问题动规最拿手,动规五部曲分析如下: 1. 确定dp数组(dp table)以及下标的含义 dp[i][j] :以下标i - 1为结尾的A,和以下标j - 1为结尾的B,最长重复子数组长度为dp[i][j]。 (**特别注意**: “以下标i - 1为结尾的A” 标明一定是 以A[i-1]为结尾的字符串 ) 此时细心的同学应该发现,那dp[0][0]是什么含义呢?总不能是以下标-1为结尾的A数组吧。 其实dp[i][j]的定义也就决定着,我们在遍历dp[i][j]的时候i 和 j都要从1开始。 那有同学问了,我就定义dp[i][j]为 以下标i为结尾的A,和以下标j 为结尾的B,最长重复子数组长度。不行么? 行倒是行! 但实现起来就麻烦一点,大家看下面的dp数组状态图就明白了。 2. 确定递推公式 根据dp[i][j]的定义,dp[i][j]的状态只能由dp[i - 1][j - 1]推导出来。 即当A[i - 1] 和B[j - 1]相等的时候,dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1; 根据递推公式可以看出,遍历i 和 j 要从1开始! 3. dp数组如何初始化 根据dp[i][j]的定义,dp[i][0] 和dp[0][j]其实都是没有意义的! 但dp[i][0] 和dp[0][j]要初始值,因为 为了方便递归公式dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1; 所以dp[i][0] 和dp[0][j]初始化为0。 举个例子A[0]如果和B[0]相同的话,dp[1][1] = dp[0][0] + 1,只有dp[0][0]初始为0,正好符合递推公式逐步累加起来。 4. 确定遍历顺序 外层for循环遍历A,内层for循环遍历B。 那又有同学问了,外层for循环遍历B,内层for循环遍历A。不行么? 也行,一样的,我这里就用外层for循环遍历A,内层for循环遍历B了。 同时题目要求长度最长的子数组的长度。所以在遍历的时候顺便把dp[i][j]的最大值记录下来。 代码如下: ```CPP for (int i = 1; i <= A.size(); i++) { for (int j = 1; j <= B.size(); j++) { if (A[i - 1] == B[j - 1]) { dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1; } if (dp[i][j] > result) result = dp[i][j]; } } ``` 5. 举例推导dp数组 拿示例1中,A: [1,2,3,2,1],B: [3,2,1,4,7]为例,画一个dp数组的状态变化,如下: ![718.最长重复子数组](https://img-blog.csdnimg.cn/2021011215282060.jpg) 以上五部曲分析完毕,C++代码如下: ```CPP class Solution { public: int findLength(vector& A, vector& B) { vector> dp (A.size() + 1, vector(B.size() + 1, 0)); int result = 0; for (int i = 1; i <= A.size(); i++) { for (int j = 1; j <= B.size(); j++) { if (A[i - 1] == B[j - 1]) { dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1; } if (dp[i][j] > result) result = dp[i][j]; } } return result; } }; ``` * 时间复杂度:$O(n × m)$,n 为A长度,m为B长度 * 空间复杂度:$O(n × m)$ ## 滚动数组 在如下图中: ![718.最长重复子数组](https://img-blog.csdnimg.cn/2021011215282060.jpg) 我们可以看出dp[i][j]都是由dp[i - 1][j - 1]推出。那么压缩为一维数组,也就是dp[j]都是由dp[j - 1]推出。 也就是相当于可以把上一层dp[i - 1][j]拷贝到下一层dp[i][j]来继续用。 **此时遍历B数组的时候,就要从后向前遍历,这样避免重复覆盖**。 ```CPP class Solution { public: int findLength(vector& A, vector& B) { vector dp(vector(B.size() + 1, 0)); int result = 0; for (int i = 1; i <= A.size(); i++) { for (int j = B.size(); j > 0; j--) { if (A[i - 1] == B[j - 1]) { dp[j] = dp[j - 1] + 1; } else dp[j] = 0; // 注意这里不相等的时候要有赋0的操作 if (dp[j] > result) result = dp[j]; } } return result; } }; ``` * 时间复杂度:$O(n × m)$,n 为A长度,m为B长度 * 空间复杂度:$O(m)$ ## 其他语言版本 Java: ```java // 版本一 class Solution { public int findLength(int[] nums1, int[] nums2) { int result = 0; int[][] dp = new int[nums1.length + 1][nums2.length + 1]; for (int i = 1; i < nums1.length + 1; i++) { for (int j = 1; j < nums2.length + 1; j++) { if (nums1[i - 1] == nums2[j - 1]) { dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1; result = Math.max(result, dp[i][j]); } } } return result; } } // 版本二: 滚动数组 class Solution { public int findLength(int[] nums1, int[] nums2) { int[] dp = new int[nums2.length + 1]; int result = 0; for (int i = 1; i <= nums1.length; i++) { for (int j = nums2.length; j > 0; j--) { if (nums1[i - 1] == nums2[j - 1]) { dp[j] = dp[j - 1] + 1; } else { dp[j] = 0; } result = Math.max(result, dp[j]); } } return result; } } ``` Python: > 动态规划: ```python class Solution: def findLength(self, A: List[int], B: List[int]) -> int: dp = [[0] * (len(B)+1) for _ in range(len(A)+1)] result = 0 for i in range(1, len(A)+1): for j in range(1, len(B)+1): if A[i-1] == B[j-1]: dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1 result = max(result, dp[i][j]) return result ``` > 动态规划:滚动数组 ```python class Solution: def findLength(self, A: List[int], B: List[int]) -> int: dp = [0] * (len(B) + 1) result = 0 for i in range(1, len(A)+1): for j in range(len(B), 0, -1): if A[i-1] == B[j-1]: dp[j] = dp[j-1] + 1 else: dp[j] = 0 #注意这里不相等的时候要有赋0的操作 result = max(result, dp[j]) return result ``` Go: ```Go func findLength(A []int, B []int) int { m, n := len(A), len(B) res := 0 dp := make([][]int, m+1) for i := 0; i <= m; i++ { dp[i] = make([]int, n+1) } for i := 1; i <= m; i++ { for j := 1; j <= n; j++ { if A[i-1] == B[j-1] { dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1 } if dp[i][j] > res { res = dp[i][j] } } } return res } ``` JavaScript: > 动态规划 ```javascript const findLength = (A, B) => { // A、B数组的长度 const [m, n] = [A.length, B.length]; // dp数组初始化,都初始化为0 const dp = new Array(m + 1).fill(0).map(x => new Array(n + 1).fill(0)); // 初始化最大长度为0 let res = 0; for (let i = 1; i <= m; i++) { for (let j = 1; j <= n; j++) { // 遇到A[i - 1] === B[j - 1],则更新dp数组 if (A[i - 1] === B[j - 1]) { dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1; } // 更新res res = dp[i][j] > res ? dp[i][j] : res; } } // 遍历完成,返回res return res; }; ``` > 滚动数组 ```javascript const findLength = (nums1, nums2) => { let len1 = nums1.length, len2 = nums2.length; // dp[i][j]: 以nums1[i-1]、nums2[j-1]为结尾的最长公共子数组的长度 let dp = new Array(len2+1).fill(0); let res = 0; for (let i = 1; i <= len1; i++) { for (let j = len2; j > 0; j--) { if (nums1[i-1] === nums2[j-1]) { dp[j] = dp[j-1] + 1; } else { dp[j] = 0; } res = Math.max(res, dp[j]); } } return res; } ``` TypeScript: > 动态规划: ```typescript function findLength(nums1: number[], nums2: number[]): number { /** dp[i][j]:nums[i-1]和nums[j-1]结尾,最长重复子数组的长度 */ const length1: number = nums1.length, length2: number = nums2.length; const dp: number[][] = new Array(length1 + 1).fill(0) .map(_ => new Array(length2 + 1).fill(0)); let resMax: number = 0; for (let i = 1; i <= length1; i++) { for (let j = 1; j <= length2; j++) { if (nums1[i - 1] === nums2[j - 1]) { dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1; resMax = Math.max(resMax, dp[i][j]); } } } return resMax; }; ``` > 滚动数组: ```typescript function findLength(nums1: number[], nums2: number[]): number { const length1: number = nums1.length, length2: number = nums2.length; const dp: number[] = new Array(length1 + 1).fill(0); let resMax: number = 0; for (let i = 1; i <= length1; i++) { for (let j = length2; j >= 1; j--) { if (nums1[i - 1] === nums2[j - 1]) { dp[j] = dp[j - 1] + 1; resMax = Math.max(resMax, dp[j]); } else { dp[j] = 0; } } } return resMax; }; ``` -----------------------