Maximum Length of Two words without common characters

时间:2021-09-24 19:34:38

Question:

http://www.quora.com/Given-a-dictionary-of-words-how-can-we-efficiently-find-a-pair-words-s-t-they-dont-have-characters-in-common-and-sum-of-their-length-is-maximum

 

Given a dictionary of words, how can we efficiently find a pair words s.t. they don't have characters in common and sum of their length is maximum?

For example: 
S = { "abc", "cde", "f", "efh"}.
Here the pair satisfying the property mentioned in problem will be ("abc", "efh").
 
两个方法:
1. bitmask:
把这个word转换成int (比如a->bit0, b->bit1, ...), 如果超过32个字符,可以用int64. 并且对每一个int,记录它的最大长度。比如aaab和ab都是0x03,但是长度不一样。
可以用std::map<int, int>,前一个int代表word转换后的值,后一个int代表这些有共同字符的words的最大长度。设word总数有N,则空间需要为O(N)。
 
然后对每一个int,跟其他的int进行bits AND操作,如果没有重复的字符,则结果是0,同时得到它们的长度和,跟最大长度和比较。
这样时间复杂度是O(n^2)
[还可以对pair按照它们总长度进行排序,然后先处理最长的pair,如果有一pair结果为0,则不需要再处理剩下的pair]
 
2. bitmask+DP
设不同的字符总数为M。同样把字符串当int处理,只不过需要空间O(2^M)。vector<int> list(2^M, 0)。然后转换word成int,同样list[i]的值代表最大长度。
不同的是list[i]代表的是所有由i包含的字符组成的任意字符串的最大长度。比如i代表ABC, 则list[i]代表(A, B, C, AB, AC, BC, ABC)这些字符串的长度的最大值,而不仅仅是ABC(这一点跟上一个方法不同).
可以用DP方法求的整个list的值。
设i的二进制是1001001.
list[i] = max(list[i], list[bin:1001], list[bin:1000001], list[bin:1001000], list[1], list[1000000], list[1000])。
如果i不是dict里的word,则初值为0,否则初值同方法一。
因为跟i比较的都是比i小的值,所以可以用DP方法求。
需要空间O(2^M),需要时间O(M*2^M),因为每个值都需要比较M次。
 
最后一步,对任何word,设其值为k,得到它的最大长度是m(k),对k取M位的bit NOT,得到另外一个值k',得到他的最大长度为m(k'),则这个word的最大长度和是m(k)+m(k'). 依次计算则得到最大值。
需要时间O(N*wordlength).