Go語言實戰案例-計算字符串編輯距離

在自然語言處理、拼寫糾錯、模糊搜索等場景中,我們經常需要衡量兩個字符串之間的相似度。編輯距離(Edit Distance) 就是一個經典的衡量方式,它描述了將一個字符串轉換為另一個字符串所需的最少操作次數。


一、問題定義:什么是編輯距離?

編輯距離,也稱為 Levenshtein Distance,指的是將字符串 A 轉換成字符串 B 所需的最少操作次數。操作允許:

  • ? 插入一個字符(Insert)
  • ? 刪除一個字符(Delete)
  • ? 替換一個字符(Replace)

示例:

A = "kitten"
B = "sitting"編輯距離 = 3
解釋:
kitten → sitten(k → s) → sittin(e → i)→ sitting(插入 g)

二、應用場景

編輯距離廣泛應用于:

  • ? 搜索引擎模糊匹配(例如:“gooogle” 應該匹配 “google”)
  • ? 拼寫檢查和自動糾正
  • ? 語音識別、OCR糾錯
  • ? DNA序列比對

三、解決思路:動態規劃(DP)

1. 狀態定義

設 dp[i][j] 表示將字符串 A 的前 i 個字符轉換成字符串 B 的前 j 個字符所需的最小操作數。

2. 狀態轉移方程

我們可以從三個方向轉移過來:

  • ? 插入:dp[i][j-1] + 1(B 多了個字符)
  • ? 刪除:dp[i-1][j] + 1(A 多了個字符)
  • ? 替換或匹配:dp[i-1][j-1] + cost
    • ? 如果 A[i-1] == B[j-1]cost = 0
    • ? 否則 cost = 1

最終狀態轉移為:

dp[i][j] = min(
    dp[i-1][j] + 1,          // 刪除
    dp[i][j-1] + 1,          // 插入
    dp[i-1][j-1] + cost      

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