LCS是什么意思?初学者必须知道的最长公共子序列
LCS(Longest Common Subsequence)是计算机科学中常用的计算两个序列之间最长公共部分的算法。它通常用于基因组比对、DNA序列分析、影像处理和文本相似度分析等领域。
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LCS的使用非常广泛,因为它可以用来比较两个序列之间的相似性。比如说,在基因组测序中,科学家们经常会比较不同物种的DNA序列,以便找到它们之间的相似之处。
LCS算法的核心思想是将两个序列分别切分为多个较短的子序列,然后逐个比较子序列,找出它们之间最长的公共部分。使用动态规划算法来实现LCS的计算。
以字符串序列为例:如果有两个字符串 S1 和 S2,那么它们之间的LCS就是一个新的字符串 S3。S3由S1和S2的公共子序列组成,并且S3的长度最长。
进行这个比较的过程可以用表格来表示。比如说,下面展示了两个字符串 "ACADBCD" 和 "ACBDCB" 之间的LCS:
| A | C | A | D | B | C | D |
--|----|----|----|----|----|----|----|
A | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
C | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 |
B | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 |
D | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | 4 |
C | 1 | 2 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 |
B | 1 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 |
可以看出,这张表格的右下角是计算出来的LCS的长度。在这个例子中,S1 和 S2 的LCS的长度为4,而 LCS 序列可以是 "ACDB" 或 "ACCB"。
LCS 算法在从两个序列中找到最长公共子序列方面非常有用。所以,对于初学者来说,它是一项基本的算法。
LCS的使用非常广泛,因为它可以用来比较两个序列之间的相似性。比如说,在基因组测序中,科学家们经常会比较不同物种的DNA序列,以便找到它们之间的相似之处。
LCS算法的核心思想是将两个序列分别切分为多个较短的子序列,然后逐个比较子序列,找出它们之间最长的公共部分。使用动态规划算法来实现LCS的计算。
以字符串序列为例:如果有两个字符串 S1 和 S2,那么它们之间的LCS就是一个新的字符串 S3。S3由S1和S2的公共子序列组成,并且S3的长度最长。
进行这个比较的过程可以用表格来表示。比如说,下面展示了两个字符串 "ACADBCD" 和 "ACBDCB" 之间的LCS:
| A | C | A | D | B | C | D |
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A | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
C | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 |
B | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 |
D | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | 4 |
C | 1 | 2 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 |
B | 1 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 |
可以看出,这张表格的右下角是计算出来的LCS的长度。在这个例子中,S1 和 S2 的LCS的长度为4,而 LCS 序列可以是 "ACDB" 或 "ACCB"。
LCS 算法在从两个序列中找到最长公共子序列方面非常有用。所以,对于初学者来说,它是一项基本的算法。
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