最长回文子串(动态规划)

Q:给定一个字符串s,找到s中最长的回文字串
解决思路:

  • 动态规划,建立一个数组dp,用dp[l][r]表示s[l,r]是不是一个回文串,如果是则为true,不是就是false
  • s[l,r]代表字符串从下标为l到下标为r的子串,如果s[l,r]是一个回文串,那么s[l+1][r-1]也是一个回文串;也就是说如果dp[l][r]=true,那么dp[l+1][r-1]也为true
  • 如果字符串只有1个字符,那么它一定是回文串
  • 如果字符串有两个以上的字符,l是它的左闭区间,r是它的右闭区间,如果s[l]!=s[r],那么它一定不是回文串;否则要继续判断s[l+1][r-1];因此当s[l]==s[r]时,dp[l][r]的值实际上是由dp[l+1][r-1]决定的
  • 如果原子串长度为3,且左右边界值相等,那么去掉左右边界,只剩下一个字符,肯定是回文串,那么原子串也是回文串
  • 如果原子串长度为2,且左右边界值相等,那么去掉左右边界,只剩下0个字符,则原子串也一定是回文串
  • 因此我们可以得到一个规律,当s[l]==s[r]时,如果r-l<=2时,它一定是回文串;或者它的子串s[l+1,r-1]是回文串,那么它也一定是回文串

代码:

class Solution {
public:
    string longestPalindrome(string s) {
        if(s.size()<2)
            return s;
        int n=s.size();
        string res="";
        bool flag=false;
        vector<vector<bool>> dp(n,vector<bool>(n,false));
        int maxlen=0;
        for(int r=1;r<n;++r)
        {
            for(int l=0;l<=r;++l)
            {
                if((s[l]==s[r])&&((r-l)<=2||dp[l+1][r-1]))
                {
                    dp[l][r]=true;
                    flag=true;
                    if((r-l+1>maxlen))
                    {
                        maxlen=r-l+1;
                        res=s.substr(l,r-l+1);
                    }
                }
            }
        }
        if(flag)
            return res;
        else
        {
            res+=s[0];
            return res;
        }
    }
};
最长回文子串问题可以使用动态规划来解决。 动态规划的思路是利用已知的子问题的解来求解更大规模的问题。对于回文串,我们可以定义一个二维数组 dp[i][j],表示字符串从位置 i 到 j 是否是回文串。那么,如果 dp[i][j] = true,则表示从 i 到 j 的字符串是回文串。 根据回文串的定义,我们可以得到递推关系式: - 如果 s[i] == s[j],并且 s[i+1] 到 s[j-1] 是一个回文串,那么 s[i] 到 s[j] 也是一个回文串。即:如果 s[i] == s[j] 并且 j - i <= 2 或者 dp[i+1][j-1] = true,则 dp[i][j] = true。 - 如果 s[i] != s[j],那么 s[i] 到 s[j] 不是一个回文串。即:如果 s[i] != s[j],则 dp[i][j] = false。 根据递推关系式,我们可以使用动态规划的方式求解最长回文子串: 1. 初始化二维数组 dp 的对角线上的元素为 true,表示单个字符一定是回文串。 2. 从字符串的末尾开始遍历,从右下角开始计算 dp 数组的其他位置。 3. 根据递推关系式计算 dp 数组的其他位置。 4. 在计算过程中记录最长回文子串的起始位置和长度。 5. 根据最长回文子串的起始位置和长度截取原始字符串,即可得到最长回文子串。 下面是使用动态规划求解最长回文子串的代码示例(使用 Python 实现): ```python def longestPalindrome(s): n = len(s) dp = [[False] * n for _ in range(n)] start = 0 max_len = 1 # 初始化对角线 for i in range(n): dp[i][i] = True # 从右下角开始计算 dp 数组 for i in range(n-1, -1, -1): for j in range(i+1, n): if s[i] == s[j] and (j - i <= 2 or dp[i+1][j-1]): dp[i][j] = True if j - i + 1 > max_len: max_len = j - i + 1 start = i return s[start:start+max_len] ``` 这样,调用 `longestPalindrome` 函数并传入一个字符串,即可得到该字符串的最长回文子串
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