给定一个字符串 s,找到 s 中最长的回文子串。你可以假设 s 的最大长度为 1000。
示例 1:
输入: “babad”
输出: “bab”
注意: “aba” 也是一个有效答案。
示例 2:
输入: “cbbd”
输出: “bb”
解题思路
子串问题,动态规划
1.最优子问题
dp[i][j],表示第i个字符到第j个字符是否是回文字符串
若dp[i+1][j-1]是回文字符串且s[i]==s[j],则dp[i][j]也为回文字符串
2.难点:边界问题
当s为单个字符时
初始条件:当s为三个字符时,前后相等即为回文字符串
大于三个字符时,用传递公式dp[i][j]=dp[i+1][j-1];
class Solution:
def longestPalindrome(self, s: str) -> str:
#动态规划,找到最优子问题;
#dp[i][j],确定j,遍历i看ij是否为回文字符串;
size=len(s)
dp=[[False for _ in range(size)] for i in range(size)] #初始化列表
start=0
Lens=0 #初始化为0,不然会跳过单个字符的情况,输出至少两个字符
if size==1: #长度为一,特殊情况
return s
for j in range(1,size):
dp[j][j]=True #初始化,单个为true
for i in range(j):
if j-i<3 and s[i]==s[j]: #字符串长度小于等于3时,且相等
dp[i][j]=True #为true
elif s[i]==s[j]: #长度若不小于3,递推公式
dp[i][j]=dp[i+1][j-1] #右上递推
if dp[i][j] and j-i+1>Lens: #找最大值
start=i #找起点
Lens=j-i #长度为终点-起点
return s[start:start+Lens+1] #输出,右闭,要+1
C++
注意点
先遍历数组,把每个数组开头的单个初始化为1,即回文串;
每个字符开头的2个字符,若相等,初始化为1,即回文串;
以i结尾的子串,遍历每一个j,若j<i-1且s[j]==s[i],则该dp[j][i]=1( j 开头, i 结尾);
若i和j隔了不只一个数且s[j]==s[i],则dp[j][i]=dp[j+1][i-1];
必须先初始化以i结尾的子串,再逐个遍历i之前的字符j
根据公式dp[i][j]=dp[i+1][j-1];
开头的字符——从后往前推;
结尾的字符——从前往后推;
所以结尾循环在外,开头循环在内,先要得到dp[每一个开头][i-1],才能得到,dp[j+1][i-1];
class Solution {
public:
string longestPalindrome(string s) {
//dp[i][j] //s[i]~s[j]为回文
int len=s.size();
if(len<=1) return s;
vector<bool> tmp(s.size(),0);
vector<vector<bool>> dp(s.size(),tmp);
int M=0;
int start=0; //初始化为0,不然单个数无法输出
int end=0;
for(int i=0;i<len;i++)
{
for(int j=i;j>=0;j--)
{
if(s[j]==s[i])
{
if(i<=j+2)
dp[j][i]=1;
else dp[j][i]=dp[j+1][i-1];
}
if(dp[j][i]&& M<i-j)
{
M=i-j;
start=j;
end=i;
}
}
}
return s.substr(start,end-start+1);
}
};
动态规划要注意递推方向
解法2:中心拓展法
每个点可以作为一个中心拓展;
每两个点的中间可作为一个中心拓展;
对每个可拓展点进行拓展,返回拓展后的回文子串长度;
拓展函数
int Expendfromcenter(string &s, int left,int right)
{
int n=s.size();
while(left>=0&&right<n&&s[left]==s[right])
{
--left;
++right;
}
return right-left-1;//返回长度 需要-2
}
主函数
string longestPalindrome(string s) {
int len=s.size();
int maxlen=0;
int start=0;
int wide=0;
int tmp1;
int tmp2;
for(int i=0;i<len;i++)
{
tmp1=Expendfromcenter(s,i,i);
tmp2=Expendfromcenter(s,i,i+1);
if(tmp1>maxlen)
{
maxlen=tmp1;
start=i-tmp1/2;
wide=tmp1;
}
if(tmp2>maxlen)
{
maxlen=tmp2;
start=i-(tmp2/2)+1;
wide=tmp2;
}
}
return s.substr(start,wide);
}
完整代码
class Solution {
public:
string longestPalindrome(string s) {
int len=s.size();
int maxlen=0;
int start=0;
int wide=0;
int tmp1;
int tmp2;
for(int i=0;i<len;i++)
{
tmp1=Expendfromcenter(s,i,i);
tmp2=Expendfromcenter(s,i,i+1);
if(tmp1>maxlen)
{
maxlen=tmp1;
start=i-tmp1/2;
wide=tmp1;
}
if(tmp2>maxlen)
{
maxlen=tmp2;
start=i-(tmp2/2)+1;
wide=tmp2;
}
}
return s.substr(start,wide);
}
private:
int Expendfromcenter(string &s, int left,int right)
{
int n=s.size();
while(left>=0&&right<n&&s[left]==s[right])
{
--left;
++right;
}
return right-left-1;//返回长度 需要-2
}
};
给定一个字符串s,找到其中最长的回文子序列。可以假设s的最大长度为1000。
示例 1:
输入:
"bbbab"
输出:
4
一个可能的最长回文子序列为 “bbbb”。
示例 2:
输入:
"cbbd"
输出:
2
一个可能的最长回文子序列为 “bb”。
回文子序列
回文子序列可以不连续,回文子串一定连续;
解法:动态规划
dp【i】【j】表示从i开始到j结束的子串里回文子序列的大小;
(1)初始化:dp【i】【i】为1;
(2)递推:从左往右推,从下往上推(坐下——>右上);
当s【i】==s【j】时,dp【i】【j】=dp【i+1】【j-1】+2;
当s【i】!=s【j】时,dp【i】【j】=max(dp【i+1】【j】,dp【i】【j-1】;
(3)得到结果为dp【0】【n-1】;
class Solution {
public:
int longestPalindromeSubseq(string s) {
//最长回文子序列——可以不连续
int n=s.length();
vector<int> tmp(n,0);
vector<vector<int>> dp(n,tmp);
for(int j=0;j<n;j++) dp[j][j]=1;
for(int i=n-2;i>=0;i--)
for(int j=i+1;j<n;j++)
{
if(s[i]==s[j]) dp[i][j]=dp[i+1][j-1]+2;
else dp[i][j]=max(dp[i+1][j],dp[i][j-1]);
}
return dp[0][n-1];
}
};
对’bbbab‘得到的dp如下:
1 2 3 3 4
0 1 2 2 3
0 0 1 1 3
0 0 0 1 1
0 0 0 0 1
给定一个字符串,你的任务是计算这个字符串中有多少个回文子串。
具有不同开始位置或结束位置的子串,即使是由相同的字符组成,也会被计为是不同的子串。
示例 1:
输入: "abc"
输出: 3
解释: 三个回文子串: "a", "b", "c".
示例 2:
输入: "aaa"
输出: 6
说明: 6个回文子串: "a", "a", "a", "aa", "aa", "aaa".
注意:
输入的字符串长度不会超过1000。
动态规划
对每两个ij判断是否为回文串,是则总数+1;
class Solution {
public:
int countSubstrings(string s) {
int n=s.size();
vector<vector<int>> dp(n,vector<int>(n,0));
//判断ij是不是回文
int cnt=0;
for(int i=n-1;i>=0;i--){
dp[i][i]=1;
++cnt;
for(int j=i+1;j<n;j++)
{
if(s[j]==s[i])
{
if(j<i+2) dp[i][j]=1;
else dp[i][j]=dp[i+1][j-1];
if(dp[i][j]) ++cnt;
}
}
}
return cnt;
}
};
若要dp i和j 之间的回文串数量,不满足最优子问题,如下,无法统计正确答案;
class Solution {
public:
int countSubstrings(string s) {
int n=s.size();
vector<vector<int>> dp(n,vector<int> (n,0));
//单个字符为一个,初始化为1
//s[i]==s[j] dp[i][j]=dp[i+1][j]+dp[i][j-1]-dp[i+1][j-1]+1;
//s[i]!=s[j] dp[i][j]=max(dp[i+1][j],dp[i][j-1])+1;
for(int i=n-1;i>=0;i--){
dp[i][i]=1;
for(int j=i+1;j<n;j++)
if(s[i]==s[j])
dp[i][j]=dp[i+1][j]+dp[i][j-1]-dp[i+1][j-1]+1/;
else
dp[i][j]=max(dp[i+1][j],dp[i][j-1])+1;
}
for(int i=0;i<n;i++){
for(int j=0;j<n;j++)
cout<<dp[i][j]<<" ";
cout<<endl;
}
return dp[0][n-1];
}
};
s[i]==s[j]时无法判断该子串整体是否为回文子串。
对每个字符和两个字符中的点进行左右拓展,能拓展几次说明有几个回文字符串;
class Solution {
public:
int countSubstrings(string s) {
int n=s.size();
int left;
int right;
int res=0;
for(int i=0;i<2*n-1;i++)
{
left=i/2;
right=left+i%2;
while(left>=0&&right<n&&s[left]==s[right])
{
--left;++right;
++res;
}
}
return res;
}
};
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