leetcode热题100.最长回文子串(动态规划解法)

题目

5. 最长回文子串 - 力扣(LeetCode)

给你一个字符串 s,找到 s 中最长的 回文子串。

示例 1:

输入:s = "babad"
输出:"bab"
解释:"aba" 同样是符合题意的答案。

示例 2:

输入:s = "cbbd"
输出:"bb"

提示:

  • 1 <= s.length <= 1000
  • s 仅由数字和英文字母组成

思路

对于一个子串而言,如果它是回文串,并且长度大于 2,那么将它首尾的两个字母去除之后,它仍然是个回文串。例如对于字符串 “ababa”,如果我们已经知道 “bab” 是回文串,那么 “ababa” 一定是回文串,这是因为它的首尾两个字母都是 “a”。

根据这样的思路,我们就可以用动态规划的方法解决本题。我们用 P(i,j) 表示字符串 s 的第 i 到 j 个字母组成的串(下文表示成 s[i:j])是否为回文串

  • 当 p(i,j)为true时候,说明s[i,j]为回文串
  • 当p(i,j)为false时,说明s[i,j]不为回文串

我们可以得到动态转移方程: P(i,j)=P(i+1,j−1)∧(Si​==Sj​)

上文的所有讨论是建立在子串长度大于 2 的前提之上的,我们还需要考虑动态规划中的边界条件,即子串的长度为 1 或 2。对于长度为 1 的子串,它显然是个回文串;对于长度为 2 的子串,只要它的两个字母相同,它就是一个回文串。

根据这个思路,我们就可以完成动态规划了,最终的答案即为所有 P(i,j)=true 中 j−i+1(即子串长度)的最大值

代码

class Solution {
    public String longestPalindrome(String s) {
        int len = s.length();
        if(len<2){
            return s;
        }

        int maxLen = 1;
        int begin = 0;

        boolean[][] dp = new boolean[len][len];
        for(int i=0;i<len;i++){
            dp[i][i] = true;
        }

        char[] charArray = s.toCharArray();
        for(int L=2;L<=len;L++){
            for(int i=0;i<len;i++){
                int j = L-1+i;
                if(j>=len){
                    break;
                }

                if(charArray[i] != charArray[j]){
                    dp[i][j] = false;
                }else{
                    if(j-i < 3){
                        dp[i][j] = true;
                    }else{
                        dp[i][j] = dp[i+1][j-1];
                    }
                }

                if(dp[i][j] && j-i+1>maxLen){
                    maxLen = j-i+1;
                    begin = i;
                }
            }
        }

        return s.substring(begin,begin+maxLen);


    }
}

### LeetCode 第 5 '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。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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