回文串是指这个字符串无论从左读还是从右读,所读的顺序是一样的;简而言之,回文串是左右对称的。现在,对于一个给定的母串
abcdedcb
可以找出子串a, ded, cdedc, bcdecdb等均是回文串;显然,bcdecdb是其中最长的那一个。但是该如何找出最长的回文子串呢?
穷举法
/*判断str[i..j]是否为回文串*/
int isPalindrome(char *str, int begin, int end) {
while(str[begin] == str[end] && begin <= end) {
begin++;
end--;
}
if(str[begin] != str[end]) {
return 0;
} else {
return 1;
}
}
/*返回最长回文子串长度*/
int longestPald(char *str) {
int len = strlen(str);
int i, j;
int longest = 1;
assert(str != NULL);
if(len == 1) {
return 1;
}
for(i = 0; i<len; i++) {
for(j=i+1; j<len; j++) {
if(isPalindrome(str, i, j)) {
longest = (longest < j-i+1 ? j-i+1: longest);
}
}
}
return longest;
}
对穷举法的改进
回文串是左右对称的,如果从中心轴开始遍历,会减少一层循环。思路:依次以母串的每一个字符为中心轴,得到回文串;然后通过比较得到最长的那一个。注意:要考虑到像baccab这样的特殊子串,可以理解它的中心轴是cc。/*以mid为中心轴的回文子串*/
int l2r(char *str, int mid) {
int l = mid -1, r = mid+1;
int len = strlen(str);
while(str[r] == str[mid]) {
r++;
}
while(l >= 0 && r < len && str[l] == str[r]) {
l--;
r++;
}
return r-l-1;
}
int longestPald(char *str) {
int len = strlen(str);
int i;
int longest = 1;
assert(str != NULL);
if(len == 1) {
return 1;
}
for(i = 0; i<len; i++) {
if(l2r(str, i) > longest)
longest = l2r(str, i);
}
return longest;
}
3、
动态规划
有母串s,我们用c[i, j] = 1
表示子串s[i..j]为回文子串,那么就有递推式
c[i,j]={c[i+1,j−1]0 if s[i]=s[j]if s[i]≠s[j] c[i,j]={c[i+1,j−1]if s[i]=s[j]0if s[i]≠s[j]
递推式表示在s[i] = s[j]
情况下,如果s[i+1..j-1]是回文子串,则s[i..j]也是回文子串;如果s[i+1..j-1]不是回文子串,则s[i..j]也不是回文子串。
初始状态:
- c[i][i] = 1
- c[i][i+1] = 1 if s[i] == s[i+1]
上述式子表示单个字符、两个字符均是回文串。
int longestPald(char *str) {
int len = strlen(str);
int c[maxLen][maxLen];
int i,j;
int longest = 1;
assert(str != NULL);
if(len == 1) {
return 1;
}
//initialization
for(i = 0; i < len; i++) {
c[i][i] = 1;
if(str[i] == str[i+1])
c[i][i+1] = 1;
}
for(i = 0; i < len; i++) {
for(j = i+2; j <= len; j++) {
if(str[i] == str[j]) {
c[i][j] = c[i+1][j-1];
//find longest palindrome substring
if(c[i][j]) {
int n = j - i + 1;
if(longest < n)
longest = n;
}
} else {
c[i][j] = 0;
}
}
}
return longest;
}