[파이썬] 백준 9251번: LCS(Longest Common Subsequence, 최장 공통 부분 수열)

Youngeui Hong·2023년 8월 31일
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알고리즘

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시간복잡도: O(M N) / 공간복잡도: O(M N)

✏️ 답안

import sys

first = sys.stdin.readline().strip()
second = sys.stdin.readline().strip()

def longest_common_subsequence(text1: str, text2: str) -> int:
    dp_grid = [[0] * (len(text2) + 1) for _ in range(len(text1) + 1)]
    for col in reversed(range(len(text2))):
        for row in reversed(range(len(text1))):
            if text2[col] == text1[row]:
                dp_grid[row][col] = 1 + dp_grid[row + 1][col + 1]
            else:
                dp_grid[row][col] = max(dp_grid[row + 1][col], dp_grid[row][col + 1])
    return dp_grid[0][0]

print(longest_common_subsequence(first, second))

👀 접근방법

1) DP 배열 초기화

큰 문제를 작은 문제로 쪼개어 문제를 해결해나가는 DP의 bottom-up 방식을 활용하여 문제를 풀었다.

먼저 LCS 길이를 저장할 수 있도록(첫 번째 문자열의 길이 + 1) * (두 번째 문자열의 길이 + 1)의 사이즈로 2차원 DP 배열을 만들었다.

연산을 쉽게 하기 위해 문자열의 길이에 1을 더한 사이즈로 만들었고, 모두 0으로 초기화했다.

dp[i][j]는 첫 번째 문자열의 i번째 ~ 마지막 부분과 두 번째 문자열의 j번째 ~ 마지막 부분의 LCS 길이를 의미한다.

아래 그림을 예로 들어 살펴보면 주황색으로 표시한 dp_grid[3][2]에는 문자열 "YKP"와 "PCAK"의 LCS 길이가 들어간다.

2) DP 배열 값 채워넣기

DP 배열의 값을 채워넣는 방법은 아래와 같이 두 가지 경우로 나누어 살펴볼 수 있다.

1) 두 문자열의 첫 글자가 같은 경우

두 문자열의 첫 글자가 같은 경우에는 오른쪽 대각선 아래에 있는 값, 즉 dp[row + 1][col + 1]에 1을 더해주면 된다.

왜 대각선으로 1을 더해주는 것일까?

아래 그림에서 dp[row][col]는 "AYKP"와 "APCAK"의 LCS 길이이고, dp[row + 1][col + 1]는 "YKP"와 "PCAK"의 LCS 길이이다.

이 때, 두 문자열의 첫 글자가 "A"로 동일하므로 더 계산할 것 없이 이미 계산해놓은 "YKP"와 "PCAK"의 LCS 길이에 1을 더해주면 되는 것이다.

2) 두 문자열의 첫 글자가 다른 경우

두 문자열의 첫 글자가 다른 경우에는 오른쪽 칸의 값과 아래쪽 칸의 값 중 더 큰 값을 넣어주면 된다.

왜냐하면 두 문자열의 첫 글자가 다른 경우에는 최장 공통 문자열의 길이가 변하지 않으므로, 이때까지 계산해온 값 중에서 더 큰 값을 넣어주면 되는 것이다.

3) 정답 반환하기

위 과정을 거치면 최종적으로 아래와 같이 DP 배열이 완성된다.

dp[0][0]의 값이 문제에서 구하는 두 문자열의 LCS의 길이이다.

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