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Longest Palindromic Substring-LeetCode

2019-11-08 02:18:22
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来源:转载
供稿:网友

Given a string s, find the longest palindromic substring in s. You may assume that the maximum length of s is 1000.

Example:

Input: "babad"Output: "bab"Note: "aba" is also a valid answer.

Example:

Input: "cbbd"Output: "bb"

题目理解:在串s中寻找回文串,输出最长的任意一个回文子串

题目解法:

1:暴力搜索,二重循环[O(n2)]在0~s.length-1之间枚举所有可能的子串,判断其是否回文[O(n)],所以该方案复杂度为【O(n3)】;

2:对称搜索,按照回文对称原则,0~s.length-1之间枚举所有可能的子串对称轴(aaaa:以a1为轴,maxlength=1,以a1与a2之间为轴,maxlength=2,以a2为轴,maxlength=3,以以a2与a3之间为轴,maxlength=4。再往后搜索就不会出现更大的回文子串了,因为剩余字符串的长度不足maxlength=4的一半,所以不用继续扫描了。),根据对称轴向两边同时扩展判断是否回文。该方案复杂度为【O(n2)】,要注意的是注意区分以单个字母为轴和以一对字母为轴的情况;

3:动态规划,有点类似于数学里归纳法的运用

(1)最基本的情况:单字符子串肯定回文(长度为1),相邻相同字符肯定回文(长度为2)

(2)假设:从i开始,到j结尾的子串回文

(3)推导:若字符i-1==字符j+1 且 由i~j回文,那么i-1~j+1 回文。

该方法的需要一个二维矩阵来记录较短的子串是否回文,所以空间复杂度跃至O(n2),而时间复杂度因为二重循环的出现所以也是O(n2),具体的解释见代码注释。

LeetCode提交结果:对称搜索要远优于动态规划,很明显动态规划要遍历所有长度的子串 和 所有起始位置(本例中无法做到剪枝),对称搜索胜出。

上代码(对称搜索):

public class Solution {	public String longestPalindrome(String s) {		char[] arrays=s.toCharArray();		int leftind=0,rightind=0;		int maxlen=0,maxloc=-1;		for(int i=0;i<(arrays.length-maxlen/2);i++){			//剩余字符串的长度不足maxlength=4的一半,所以不用继续扫描了			/**			 * 首先是以单个字母为轴搜索			 * leftind,ightind分别为待搜索的对称位置			 * 若二者都未越界,并且符合对称则继续向两侧扩展			 * 最后比较是否产生了新的最大回文子串			 */			leftind=i-1;			rightind=i+1;			while(leftind>-1 && rightind<arrays.length && arrays[leftind]==arrays[rightind]){				leftind-=1;				rightind+=1;			}			if(rightind-leftind-1 > maxlen){				maxlen=rightind-leftind-1;				maxloc=leftind+1;			}			/**			 * 以一对相同字母为对称轴			 */			leftind=i;			rightind=i+1;			while(leftind>-1 && rightind<arrays.length && arrays[leftind]==arrays[rightind]){				leftind-=1;				rightind+=1;			}			if(rightind-leftind-1 > maxlen){				maxlen=rightind-leftind-1;				maxloc=leftind+1;			}		}		return String.valueOf(arrays,maxloc,maxlen);	}}动态规划:
import java.util.Arrays;public class Solution {	public String longestPalindrome(String s) {		char[] arrays=s.toCharArray();		int length=s.length();		int maxlen=1,maxloc=0;	//最大回文子串的默认长度和位置		byte[][] flag=new byte[length][length];	//空间复杂度O(n2)的由来				/*for(byte[] e:flag){		 * 在使用Boolean类型矩阵时,若没有此段操作,下方try中的代码会报java.lang.NullPointerException异常,在使用基本类型byte时异常消失		 * 不过,使用基本类型真的会加快程序运行速度,简单测试会提高50%左右。			Arrays.fill(e, (byte)0);		}*/		for(int i=0;i<length;i++){			//最小的回文子串长度为1,则将ii位置 置为TRUE			flag[i][i]=1;			if(i+1 < length && arrays[i]==arrays[i+1]){				//若遇到有相邻相同字母时,maxlen改为2,位置修正				flag[i][i+1]=1;				maxlen=2;				maxloc=i;			}		}		for(int len=3;len<=length;len++){			for(int i=0;i<=length-len;i++){				//从长度为3的回文开始搜索,此时会用到长度为1的已记录回文,即去掉长度为3的回文两边字符后,验证长度为1的字符是否回文				try{					if(flag[i+1][i+len-2]==1 && arrays[i]==arrays[i+len-1]){					flag[i][i+len-1]=1;					maxlen=len;					maxloc=i;				}				}catch(Exception e){					System.out.PRintln((i)+" "+(i+len-1)+" "+len);				}			}		}		return s.substring(maxloc, maxloc+maxlen);		/**		 * 顺便一提:i+=1比i++要快,s.substring 要比 String.valueof(arrays,bagin,length)要快		 */	}}


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