leetcode05-最长回文子串 (动态规划以及中心扩散法)

1. 题目描述

给你一个字符串 s,找到 s 中最长的回文子串。

输入:s = "babad"
输出:"bab"

2. 两种解题思路

2.1 动态规划

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。

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

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。

public class Solution {

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

        int maxLen = 1;
        int begin = 0;
        // dp[i][j] 表示 s[i..j] 是否是回文串
        boolean[][] dp = new boolean[len][len];
        // 初始化:所有长度为 1 的子串都是回文串
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            dp[i][i] = true;
        }

        char[] charArray = s.toCharArray();
        // 递推开始
        // 先枚举子串长度
        for (int L = 2; L <= len; L++) {
            // 枚举左边界,左边界的上限设置可以宽松一些
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                // 由 L 和 i 可以确定右边界,即 j - i + 1 = L 得
                int j = L + i - 1;
                // 如果右边界越界,就可以退出当前循环
                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];
                    }
                }

                // 只要 dp[i][L] == true 成立,就表示子串 s[i..L] 是回文,此时记录回文长度和起始位置
                if (dp[i][j] && j - i + 1 > maxLen) {
                    maxLen = j - i + 1;
                    begin = i;
                }
            }
        }
        return s.substring(begin, begin + maxLen);
    }
}

2.2 中心扩散法

思路: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
leetcode05-最长回文子串 (动态规划以及中心扩散法)
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。

public String longestPalindrome(String s) {  // 中心扩散
    if (s == null || s.length() == 0) {
        return "";
    }
    int strLength = s.length();
    int left = 0;
    int right = 0;
    int len = 1;      //当前回文串长度
    int maxStar = 0;  //回文串起始值
    int maxLen = 0;   //回文串最大长度
    for (int i = 0; i < strLength; i++) {
        left = i - 1;
        right = i + 1;
        //左边与当前值相等
        while (left >= 0 && s.charAt(left) == s.charAt(i)) {
            len++;
            left--;
        }
        //右边与当前值相等
        while (right < strLength && s.charAt(right) == s.charAt(i)) {
            len++;
            right++;
        }
        //左右相等
        while (left >= 0 && right < strLength && s.charAt(right) == s.charAt(left)) {
            len = len + 2;
            left--;
            right++;
        }
        //更新最长回文串长度,起始值
        if (len > maxLen) {
            maxLen = len;
            maxStar = left;
        }
        len = 1;
    }
    return s.substring(maxStar + 1, maxStar + maxLen + 1);
}

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