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题目描述如下:
Given a string S, find the longest palindromic substring in S. You may assume that the maximum length of S is 1000, and there exists one unique longest palindromic substring.
即求最长的回文子串。回文字符串即从左往右和从右往左的字符组成是一样的,如aba,但abc便不是。
1.最首先想到的肯定是暴力求解法,但是其时间复杂度是O(N³),最后TLE;
2.使用动态规划求解。首先求出状态转移方程:
我们定义P[i,j] 表示从i到j组成的子串是否是回文字符串,若是,p[i,j] = true,否则,p[i,j] = false;
p[i,j] = p[i + 1, j - 1] & s[i] == s[j],很好理解,当从第I+1到j-1组成的子串是回文字符串且第i个字符与第j个字符相同时,从第i个字符到第j个字符组成的子 串肯定也是回文字符串;
其中:p[i,i] = true, p[i, i + 1] = s[i] == s[i + 1];
由状态转移方程可知,该问题应自下往上自左往右求解;Java代码如下:
public class Solution { public String longestPalindrome(String s) { if(s == null) return null; if(s.length() == 0) return ""; int sLen = s.length(); boolean[][] dp = new boolean[sLen][sLen]; int beginIndex = 0; int maxLen = 1; for(int i = 0; i < sLen; i++) dp[i][i] = true; for(int i = 0; i < sLen - 1; i++) if(s.charAt(i) == s.charAt(i + 1)){ dp[i][i + 1] = true; beginIndex = i; maxLen = 2; } for(int len = 3; len < sLen + 1; len++){ for(int i = 0; i < sLen - len + 1; i++){ int j = i + len - 1; if(dp[i + 1][j - 1] && s.charAt(i) == s.charAt(j)){ dp[i][j] = true; beginIndex = i; maxLen = len; }//end if }//end for i }//end for i return s.substring(beginIndex, beginIndex + maxLen); }}此解法的时间复杂度和空间复杂度均为O(n2);
3.自中心向外扩展法,很巧妙又很好理解的方法。回文字符串的典型特征便是关于中心特征,当然,当字符串长度为奇数和为偶数时要分开处理:当长 度为奇数时,回文字符串关于最中间的字符对称;当长度为偶数时,回文字符串关于中心轴对称;这样,对于长度为n的字符串,一个有2N-1个中心 位置(每个字符所在位置和每两个字符中间的位置),针对每个中心位置进行扩展,即可成功求解。
该解法的时间复杂度同样是O(n2),但是空间复杂度为O(1),代码如下:
public class Solution { public String longestPalindrome(String s) { if(s == null) return null; if(s.length() == 0) return ""; String longest = new String(); int sLen = s.length(); for(int i = 0; i < sLen; i++){ String odd = expandPalindrome(s, i, i); if(longest.length() < odd.length()) longest = odd; String even = expandPalindrome(s, i, i + 1); if(longest.length() < even.length()) longest = even; }//end for i return longest; } public String expandPalindrome(String s, int l, int r){ while(l >= 0 && r < s.length() && s.charAt(l) == s.charAt(r)){ l--; r++; } return s.substring(l + 1, r); }}4.使用 Manacher’s algorithm,该算法并不常用,但它的特点是能够在O(n)的时间复杂度内求解。具体就不说了,参考
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