LeetCode 72. 编辑距离(Edit Distance)| 动态规划详解
72. 编辑距离
📘 题目描述
给你两个单词 word1
和 word2
,请计算将 word1
转换为 word2
所需的最少操作数。
你可以对一个单词进行以下三种操作:
-
插入一个字符
-
删除一个字符
-
替换一个字符
✅ 示例
输入:word1 = "horse", word2 = "ros"
输出:3
解释:
horse -> rorse (替换 h 为 r)
rorse -> rose (删除 r)
rose -> ros (删除 e)
🔍 解题思路:动态规划(DP)
✅ 状态定义
dp[i][j]
表示将 word1[0:i]
转换为 word2[0:j]
的最小操作数。
✅ 状态转移方程
-
如果
word1[i - 1] == word2[j - 1]
,当前字符相等,不需要额外操作:dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
-
否则,取三种操作的最小值:
dp[i][j] = min(dp[i - 1][j] + 1, # 删除 word1[i - 1]dp[i][j - 1] + 1, # 插入 word2[j - 1]dp[i - 1][j - 1] + 1 # 替换 word1[i - 1] 为 word2[j - 1]
)
✅ 边界初始化
-
dp[0][j] = j
:将空字符串变成 word2 的前 j 个字符,需插入 j 次。 -
dp[i][0] = i
:将 word1 的前 i 个字符变为空字符串,需删除 i 次。
💻 Python代码实现
class Solution:def minDistance(self, word1: str, word2: str) -> int:m, n = len(word1), len(word2)dp = [[0] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]# 初始化边界for i in range(m + 1):dp[i][0] = ifor j in range(n + 1):dp[0][j] = j# 状态转移for i in range(1, m + 1):for j in range(1, n + 1):if word1[i - 1] == word2[j - 1]:dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]else:dp[i][j] = min(dp[i - 1][j] + 1, # 删除dp[i][j - 1] + 1, # 插入dp[i - 1][j - 1] + 1 # 替换)return dp[m][n]
🧠 图解示意
假设:
word1 = "horse"
,word2 = "ros"
r | o | s | ||
---|---|---|---|---|
0 | 1 | 2 | 3 | |
h | 1 | 1 | 2 | 3 |
o | 2 | 2 | 1 | 2 |
r | 3 | 2 | 2 | 2 |
s | 4 | 3 | 3 | 2 |
e | 5 | 4 | 4 | 3 |
最终答案是 dp[5][3] = 3
⏱️ 时间 & 空间复杂度
项目 | 复杂度 |
---|---|
时间复杂度 | O(m * n) |
空间复杂度 | O(m * n) |