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"
来源:力扣(LeetCode)
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解题思路:
本题最容易想到的一种方法应该就是 中心扩散法。
中心扩散法怎么去找回文串?
从每一个位置出发,向两边扩散即可。遇到不是回文的时候结束。举个例子,str = acdbbdaastr=acdbbdaa 我们需要寻找从第一个 b(位置为 33)出发最长回文串为多少。怎么寻找?
首先往左寻找与当期位置相同的字符,直到遇到不相等为止。
然后往右寻找与当期位置相同的字符,直到遇到不相等为止。
最后左右双向扩散,直到左和右不相等。如下图所示:
每个位置向两边扩散都会出现一个窗口大小(len)。如果 len>maxLen(用来表示最长回文串的长度)。则更新 maxLen 的值。
因为我们最后要返回的是具体子串,而不是长度,因此,还需要记录一下 maxLen 时的起始位置(maxStart),即此时还要 maxStart=len。
public String longestPalindrome1(String s) {
if (s == null || s.length() == 0) {
return "";
}
int strLen = s.length();
int left = 0;
int right = 0;
int len = 1;
int maxStart = 0;
int maxLen = 0;
for (int i = 0; i < strLen; i++) {
left = i - 1;
right = i + 1;
while (left >= 0 && s.charAt(left) == s.charAt(i)) {
len++;
left--;
}
while (right < strLen && s.charAt(right) == s.charAt(i)) {
len++;
right++;
}
while (left >= 0 && right < strLen && s.charAt(right) == s.charAt(left)) {
len = len + 2;
left--;
right++;
}
if (len > maxLen) {
maxLen = len;
maxStart = left;
}
len = 1;
}
return s.substring(maxStart + 1, maxStart + maxLen + 1);
}
作者:reedfan
链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-palindromic-substring/solution/zhong-xin-kuo-san-fa-he-dong-tai-gui-hua-by-reedfa/
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优化:
中心扩散的方法,其实做了很多重复计算。动态规划就是为了减少重复计算的问题。动态规划听起来很高大上。其实说白了就是空间换时间,将计算结果暂存起来,避免重复计算。作用和工程中用 redis 做缓存有异曲同工之妙。
我们用一个 boolean dp[l][r] 表示字符串从 i 到 j 这段是否为回文。试想如果 dp[l][r]=true,我们要判断 dp[l-1][r+1] 是否为回文。只需要判断字符串在(l-1)和(r+1)两个位置是否为相同的字符,是不是减少了很多重复计算。
进入正题,动态规划关键是找到初始状态和状态转移方程。
初始状态,l=r 时,此时 dp[l][r]=true。
状态转移方程,dp[l][r]=true 并且(l-1)和(r+1)两个位置为相同的字符,此时 dp[l-1][r+1]=true。
package leetCodeTest;
public class 最长回文子串 {
public static void main(String[] args) {
String s = "babad";
String s1 = longestPalindrome(s);
System.out.println("s1 = " + s1);
}
/**
* 传统的区间规划法,超时
*/
// public static String longestPalindrome(String s) {
// if (s.length() == 0 || s.length() == 1)
// return s;
// int len,i,j;
// String res = "";
// boolean flag = true;
// for (len=1;len<=s.length();len++){
// for (i=0;i+len<=s.length();i++){
// String substring = s.substring(i, i + len);
// flag = true;
// for (j=0;j<substring.length()/2;j++){
// if (substring.charAt(j) != substring.charAt(substring.length()-1-j))
// flag = false;
// }
// if (flag && res.length() < substring.length())
// res = substring;
//
// }
// }
// return res;
// }
/**
* 中心扩散法+区间规划
* @param s
* @return
*/
public static String longestPalindrome(String s) {
if (s == null || s.length() < 2) {
return s;
}
int strLen = s.length();
int maxStart = 0; //最长回文串的起点
int maxEnd = 0; //最长回文串的终点
int maxLen = 1; //最长回文串的长度
boolean[][] dp = new boolean[strLen][strLen];
for (int r = 1; r < strLen; r++) {
for (int l = 0; l < r; l++) {
if (s.charAt(l) == s.charAt(r) && (r - l <= 2 || dp[l + 1][r - 1])) {
dp[l][r] = true;
if (r - l + 1 > maxLen) {
maxLen = r - l + 1;
maxStart = l;
maxEnd = r;
}
}
}
}
return s.substring(maxStart, maxEnd + 1);
}
}
作者:reedfan
链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-palindromic-substring/solution/zhong-xin-kuo-san-fa-he-dong-tai-gui-hua-by-reedfa/
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