hot100-72 编辑距离

题目描述

给你两个单词 word1 和 word2，请你计算出将 word1 转换成 word2 所使用的最少操作数。

你可以对一个单词进行如下三种操作：

插入一个字符
删除一个字符
替换一个字符

示例 1：

输入：word1 = “horse”, word2 = “ros”
输出：3
解释：
horse -> rorse (将 ‘h’ 替换为 ‘r’)
rorse -> rose (删除 ‘r’)
rose -> ros (删除 ‘e’)

示例 2：

输入：word1 = “intention”, word2 = “execution”
输出：5
解释：
intention -> inention (删除 ‘t’)
inention -> enention (将 ‘i’ 替换为 ‘e’)
enention -> exention (将 ‘n’ 替换为 ‘x’)
exention -> exection (将 ‘n’ 替换为 ‘c’)
exection -> execution (插入 ‘u’)

思路

动态规划

dp[i][j] 代表 word1 到 i 位置转换成 word2 到 j 位置需要最少步数

所以，

当 word1[i] == word2[j]，dp[i][j] = dp[i-1][j-1]；

当 word1[i] != word2[j]，dp[i][j] = min(dp[i-1][j-1], dp[i-1][j], dp[i][j-1]) + 1

其中，dp[i-1][j-1] 表示替换操作，dp[i-1][j] 表示删除操作，dp[i][j-1] 表示插入操作。

注意，针对第一行，第一列要单独考虑，我们引入 ‘’ 下图所示：

第一行，是 word1 为空变成 word2 最少步数，就是插入操作

第一列，是 word2 为空，需要的最少步数，就是删除操作

问题1：如果 word1[0..i-1] 到 word2[0..j-1] 的变换需要消耗 k 步，那 word1[0..i] 到 word2[0..j] 的变换需要几步呢？
答：先使用 k 步，把 word1[0..i-1] 变换到 word2[0..j-1]，消耗 k 步。再把 word1[i] 改成 word2[j]，就行了。如果 word1[i] == word2[j]，什么也不用做，一共消耗 k 步，否则需要修改，一共消耗 k + 1 步。
问题2：如果 word1[0..i-1] 到 word2[0..j] 的变换需要消耗 k 步，那 word1[0..i] 到 word2[0..j] 的变换需要消耗几步呢？
答：先经过 k 步，把 word1[0..i-1] 变换到 word2[0..j]，消耗掉 k 步，再把 word1[i] 删除，这样，word1[0..i] 就完全变成了 word2[0..j] 了。一共 k + 1 步。
问题3：如果 word1[0..i] 到 word2[0..j-1] 的变换需要消耗 k 步，那 word1[0..i] 到 word2[0..j] 的变换需要消耗几步呢？
答：先经过 k 步，把 word1[0..i] 变换成 word2[0..j-1]，消耗掉 k 步，接下来，再插入一个字符 word2[j], word1[0..i] 就完全变成了 word2[0..j] 了。

从上面三个问题来看，word1[0..i] 变换成 word2[0..j] 主要有三种手段，用哪个消耗少，就用哪个。

代码

class Solution {
    public int minDistance(String word1, String word2) {
        int[][] dp = new int[word1.length()+1][word2.length()+1];
        for(int i=0;i<=word1.length();i++){
            dp[i][0] = i;
        }
        for(int j=0;j<=word2.length();j++){
            dp[0][j] = j;
        }
        for(int i=1;i<=word1.length();i++){
            for(int j=1;j<=word2.length();j++){
                if(word1.charAt(i-1)!=word2.charAt(j-1)){
                    dp[i][j] = 1 +  Math.min(Math.min(dp[i-1][j-1],dp[i-1][j]),dp[i][j-1]);
                }else{
                    dp[i][j] = dp[i-1][j-1];
                }
            }
        }

        return dp[word1.length()][word2.length()];
    }
}