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Objective-C实现min cost string conversion最低成本字符串转换算法(附完整源码)
阅读量:792 次
发布时间:2023-02-19

本文共 2504 字,大约阅读时间需要 8 分钟。

Objective-C实现最低成本字符串转换算法

在 Objective-C 中实现最低成本字符串转换算法(Minimum Cost String Conversion)通常涉及动态规划的思想。该问题的核心是将一个字符串转换为另一个字符串,通过替换、插入或删除操作来最小化总成本。以下是实现该算法的详细步骤。

问题描述

给定两个字符串 s1s2,我们需要计算将 s1 转换为 s2 的最低成本。每个操作的具体成本可以定义为以下三种情况:

  • 替换一个字符的成本replaceCost
  • 插入一个字符的成本insertCost
  • 删除一个字符的成本deleteCost

算法实现

动态规划思想

动态规划是一种解决复杂问题的有效方法,通过将大问题分解为多个小问题,并在子问题之间建立起递推关系。对于本问题,我们可以定义一个二维数组 dp[i][j],其中 i 表示 s1 中第 i 个字符,j 表示 s2 中第 j 个字符。该数组将保存从 s1s2 的前 i 个字符和前 j 个字符的最低转换成本。

状态转移方程

我们可以从以下三种操作中选择一种来完成转换:

  • 替换当前字符:如果 s1[i-1] == s2[j-1],则替换操作的成本为 replaceCost
  • 插入当前字符:如果 s1[i-1] != s2[j-1],则可以插入一个字符,成本为 insertCost
  • 删除当前字符:如果 s1[i-1] != s2[j-1],则可以删除一个字符,成本为 deleteCost
  • 因此,状态转移方程可以表示为:

    dp[i][j] = min(    replaceCost + dp[i-1][j-1],    insertCost + dp[i][j-1],    deleteCost + dp[i-1][j])

    初始化条件

    • i == 0j == 0 时,意味着一个字符串已经被完全转换完毕,因此 dp[0][0] = 0
    • 对于其他情况,dp[i][0] 表示需要删除 s1 的前 i 个字符才能匹配空字符串,因此 dp[i][0] = i * deleteCost
    • 同理,dp[0][j] 表示需要插入 s2 的前 j 个字符才能匹配空字符串,因此 dp[0][j] = j * insertCost

    代码实现

    以下是一个实现该算法的Objective-C类:

    #import 
    @interface StringConverter : NSObject@end@implementation StringConverter- (NSString *)minimumCostStringConversion:(NSString *)s1 :(NSString *)s2 : (float)replaceCost : (float)insertCost : (float)deleteCost { int m = s1.length; int n = s2.length; int dp[m][n]; // 初始化所有元素为0 for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { dp[i][j] = 0; } } // 初始化边界条件 for (int i = 0; i < m; i++) { dp[i][0] = i * deleteCost; } for (int j = 0; j < n; j++) { dp[0][j] = j * insertCost; } // 填充dp表格 for (int i = 1; i <= m; i++) { for (int j = 1; j <= n; j++) { if (s1[i-1] == s2[j-1]) { dp[i][j] = replaceCost + dp[i-1][j-1]; } else { dp[i][j] = min( replaceCost + dp[i-1][j-1], insertCost + dp[i][j-1], deleteCost + dp[i-1][j] ); } } } return [NSString stringWithFormat:@"最低转换成本为:%f", dp[m][n]];}@end

    解释

  • 类定义:创建了一个 StringConverter 类,该类负责实现字符串转换算法。
  • 初始化:创建了一个二维数组 dp,用于存储不同子问题的最小成本。
  • 边界条件:填充了 dp 表格的边界情况,处理了空字符串的情况。
  • 状态转移:通过递推关系填充了 dp 表格,选择了最小成本的操作进行计算。
  • 结果返回:返回了从 s1s2 的总最低转换成本。
  • 总结

    通过动态规划思想,我们成功实现了一个计算最低成本字符串转换算法的Objective-C类。该算法通过递归地比较当前字符,选择最优操作来最小化总成本。以上实现可以根据具体需求进行调整,例如可以通过改进算法优化时间和空间复杂度。

    转载地址:http://omnfk.baihongyu.com/

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