Python 求字符串最大公共子串
在这个教程中，我们将学习如何在Python中实现“求字符串最大公共子串”的功能。我们会通过建立步骤，解释每一步需要的代码，并提供相应的注释，以帮助新手更好地理解整个过程。最终的目标是编写一个能够找到两个字符串之间的最长公共子串的函数。
整体流程
在开始之前，我们需要清晰地了解整个程序的流程。下面是一个简单的步骤表格，概述我们将要进行的操作：
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 定义一个函数，接收两个字符串 |
| 2 | 计算字符串的长度，初始化变量 |
| 3 | 使用双重循环迭代每个子串 |
| 4 | 检查子串是否在另一个字符串中 |
| 5 | 更新最优解，返回最长公共子串 |
实现步骤和代码
1. 定义函数
我们首先需要定义一个函数，该函数将接受两个字符串作为输入。以下是相应的代码：
def longest_common_substring(str1, str2):
# 定义一个函数，接收两个字符串
2. 计算长度并初始化变量
在这个步骤中，我们需要获取两个字符串的长度，并初始化一些变量，例如最长的公共子串和最长子串的长度。
len1 = len(str1)
len2 = len(str2)
longest = "" # 用于存储最长公共子串
max_length = 0 # 用于存储最长子串的长度
解释：
len1和len2是两个字符串的长度。longest用来存储我们找到的最长公共子串。max_length用于记录当前找到的子串的最大长度。
3. 使用双重循环获取子串
接下来，我们需要使用两层循环来提取每一个子串。外层循环遍历第一个字符串，内层循环遍历第二个字符串。
for i in range(len1):
for j in range(len2):
解释：
- 外层循环遍历
str1的每个字符，内层循环遍历str2的每个字符，以便找到所有可能的公共子串。
4. 检查子串
现在，我们需要检查从 str1 和 str2 中提取的子串是否相同。我们可以利用切片来获取子串，并使用条件语句进行检查。
# 寻找所有可能的公共子串
sub_str = ""
while i + len(sub_str) < len1 and j + len(sub_str) < len2 and str1[i + len(sub_str)] == str2[j + len(sub_str)]:
sub_str += str1[i + len(sub_str)]
if len(sub_str) > max_length:
max_length = len(sub_str)
longest = sub_str
解释：
- 我们开始一个
while循环，条件是当前索引加上子串长度不超过字符串范围，并且两个字符串对应位置的字符相同。 - 如果条件满足，将
str1的当前字符添加到sub_str。 - 如果当前找到的
sub_str长度大于max_length，更新max_length和longest。
5. 返回结果
最后，我们需要返回找到了最长公共子串 longest，而函数就完成了。
return longest # 返回最长公共子串
完整代码
将以上所有步骤组合起来，我们可以得到完整的代码如下：
def longest_common_substring(str1, str2):
len1 = len(str1)
len2 = len(str2)
longest = ""
max_length = 0
for i in range(len1):
for j in range(len2):
sub_str = ""
while i + len(sub_str) < len1 and j + len(sub_str) < len2 and str1[i + len(sub_str)] == str2[j + len(sub_str)]:
sub_str += str1[i + len(sub_str)]
if len(sub_str) > max_length:
max_length = len(sub_str)
longest = sub_str
return longest
# 示例
result = longest_common_substring("abcde", "abfce")
print("最长公共子串是:", result) # 输出：最长公共子串是: ab
整体流程甘特图
gantt
title Python求字符串最大公共子串流程图
dateFormat YYYY-MM-DD
section 步骤
定义函数 :a1, 2023-10-01, 1d
计算长度并初始化变量 :a2, after a1, 1d
使用双重循环获取子串 :a3, after a2, 2d
检查子串 :a4, after a3, 1d
返回结果 :a5, after a4, 1d
结尾
通过本教程，你已经学习了如何在Python中实现求字符串的最大公共子串。我们逐步引导你编写了一个完整的函数，明确了每一步的目的和实现方式。通过以上步骤的讲解，相信你对这一问题的解决方式已有了清晰的概念。你现在可以在实际项目中应用这些知识了，不断探索并编写更复杂的代码。学习编程需要不断的实践和思考，希望你在编程的道路上越走越远！
