LeetCode 5. 最长回文子串

博客围绕LeetCode题目,求解字符串中最长的回文子串。介绍回文是从前后看都相同,可找中点左右对称。题解思路是遍历每个可成中心的位置,向左右扩展,记录回文串长度和位置,取最大值。需遍历2n - 1个位置,包含字符和字符间的空。

题目

链接

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”

题解

首先要理解回文的意义,它意味着一个字符串从前往后、从后往前看都是一样的。也就是说,我们可以找到一个中点,从这个中点开始,左右对称。

于是我们可以遍历每个可以成为中心的位置,从这个位置开始向左右扩展,直到不对称为止,记录下当前回文串长度和位置。我们每次都取最大的长度,到最后就找到了最长的那个回文子串。

假设有一个字符串s,它的长度为n,那么就有2n-1个空需要我们去遍历。为什么是2n-1呢?值得我们思考一下。
回文串的长度是分奇偶的,如果是奇数长度,那么它的中心就是一个字符,如果是偶数长度,那么中心就是两个字符之间的空。
因此我们需要遍历字符串所有的字符(n个),以及字符之间的空(n-1个),共2n-1个。

于是我们就可以写出以下代码。

class Solution {
    public String longestPalindrome(String s) {
        int len = s.length();
        if( len==0 ) return "";
        int len1, len2;
        //maxIndex:最大回文子串中心位置; maxLen:最大回文子串长度
        int maxIndex = -1, maxLen = -1;  
        for( int i=0; i<len; ++i ){
        	//len1:以字符为中心 len2:以字符中间的空隙为中心
            len1 = getLongest(s, i, i);
            len2 = getLongest(s, i, i+1);
            //dp
            maxLen = Math.max(maxLen, Math.max(len1, len2));
            if( maxLen==len1 || maxLen==len2 ) maxIndex = i;
        }
        //计算最大回文子串起始位置
        int start = maxIndex- (maxLen-1)/2;
        int end = maxIndex + maxLen/2;
        return s.substring(start, end+1);
    }
    
    //从s往左扩展,从e向右扩展
    public int getLongest(String str, int s, int e){
        while( s>=0 && e<str.length() && str.charAt(s)==str.charAt(e) ){
            s--;
            e++;
        }
        return (e-s-1);
    }
}
### LeetCode5 题 '最长回文子串' 的 Python 解法 对于给定字符串 `s`,返回其中的最长回文子串是一个经典算法问题。一种高效的解决方案是利用中心扩展方法来寻找可能的最大长度回文。 #### 中心扩展法解析 该方法基于观察到的一个事实:一个回文串可以由中间向两端不断扩散而得。因此可以从每一个字符位置出发尝试构建尽可能大的回文序列[^1]。 具体来说: - 对于每个字符作为单个字符的中心点; - 或者两个相同相邻字符作为一个整体中心点; - 向两侧延伸直到遇到不匹配的情况为止; 记录下每次找到的有效回文串及其起始索引和结束索引,并更新全局最优解。 下面是具体的 Python 实现代码: ```python def longest_palindrome(s: str) -> str: if not s or len(s) == 0: return "" start, end = 0, 0 for i in range(len(s)): len1 = expand_around_center(s, i, i) len2 = expand_around_center(s, i, i + 1) max_len = max(len1, len2) if max_len > end - start: start = i - (max_len - 1) // 2 end = i + max_len // 2 return s[start:end + 1] def expand_around_center(s: str, left: int, right: int) -> int: L, R = left, right while L >= 0 and R < len(s) and s[L] == s[R]: L -= 1 R += 1 return R - L - 1 ``` 此函数通过遍历整个输入字符串并调用辅助函数 `expand_around_center()` 来计算以当前位置为中心能够形成的最长回文串长度。最终得到的结果即为所求的最大回文子串
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