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C++怎么实现单词拆分_C++动态规划字符串分割【DP】

冰火之心

冰火之心

发布时间:2026-02-27 16:05:02

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来源于php中文网

原创

wordbreak用dp而非暴力回溯,因暴力会重复判断同一子串(如"eetcode"),dp通过dp[i]表示前i字符是否可拆分并缓存结果,避免重复计算;状态必须定义为前缀整体可拆分才能写出转移方程。

c++怎么实现单词拆分_c++动态规划字符串分割【dp】

为什么 wordBreak 用 DP 而不是暴力回溯?

因为暴力递归会重复判断同一子串是否可拆分,比如 "leetcode" 中多次检查 "eetcode""etcode" 是否能被字典覆盖。DP 的核心是缓存中间结果——用 dp[i] 表示 s.substr(0, i) 是否可拆分,从左到右填表,避免重复计算。

常见错误是把状态定义成「以 i 结尾的子串能否拆」,但这样无法和前面状态拼接;必须定义为「前 i 个字符整体能否拆」,才能写出转移方程:dp[j] = trues.substr(j, i-j) 在字典中 → dp[i] = true

  • 字典用 unordered_set<string></string>,O(1) 查找;别用 vectorlist,否则每次 find 是 O(n)
  • 内层循环 j 从 0 到 i-1,但可以提前 break:如果 s.substr(j, i-j).length() > 最长单词长度,跳过
  • 初始化 dp[0] = true(空字符串算合法),这是转移起点

wordBreak 的边界条件怎么处理?

输入为空、字典为空、有空字符串元素——这三类情况最容易崩。C++ 里 substr 对越界索引不抛异常而是截断,导致逻辑静默错误。例如 s = "a", i = 1, j = 1s.substr(1, 0) 返回空串,若字典含 "" 就误判成功。

  • 提前检查字典:过滤掉空字符串,dict.erase("") 或构造时跳过
  • 对每个 i,j 循环只取到 max(0, i - maxWordLen),避免生成过长子串
  • s.empty() 直接返回 true(按题意,空串可被拆分为零个词);但有些 OJ 要求返回 false,得看具体题目约束

C++ 里 substr 和内存性能怎么权衡?

频繁调用 s.substr(j, i-j) 会触发字符串拷贝,最坏 O(n²) 时间 + 高内存开销。尤其当单词短、字符串长时(如字典全是单字母,s 长 1e4),可能 TLE 或 MLE。

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替代方案是用哈希滚动或字典树剪枝,但工程中更实用的是预计算所有可能子串哈希值,或改用指针比较:

  • string_view 替代 substr(C++17),避免拷贝:dict.count(string_view(s).substr(j, i-j))
  • 若编译器不支持 C++17,手动传 const string& s, int l, int r,在查找函数里用 s.compare(l, r-l, word)
  • 注意 string_view 不拥有数据,确保 s 生命周期长于它

LeetCode 139 和 140 的 DP 状态设计差异在哪?

139 只要判断是否可行(布尔 DP),140 要返回所有方案(需存路径)。后者不能直接在 dp[i] 存 vector,否则空间爆炸;正确做法是先跑一遍布尔 DP 确认可达性,再 DFS 回溯,且只在 dp[j] == true 时才向下搜 s.substr(j, i-j)

  • 140 必须加记忆化 DFS,否则重复搜索相同后缀;用 unordered_map<int vector>></int> 缓存位置 i 开始的所有拆法
  • 不要在 DP 表里存完整句子,只存分割点或前驱索引,最后统一重构
  • 输出顺序依赖字典遍历顺序,若要求字典序,先对 wordDict 排序

真正卡住人的往往不是状态转移本身,而是子串切分时的索引偏移、空串处理、以及 substr 拷贝带来的隐式性能衰减——这些地方一错,本地测得通,线上就超时或越界。

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