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"題目理解:在串s中尋找回文串,輸出最長的任意一個回文子串
題目解法:
1:暴力搜索,二重循環[O(n2)]在0~s.length-1之間枚舉所有可能的子串,判斷其是否回文[O(n)],所以該方案復雜度為【O(n3)】;
2:對稱搜索,按照回文對稱原則,0~s.length-1之間枚舉所有可能的子串對稱軸(aaaa:以a1為軸,maxlength=1,以a1與a2之間為軸,maxlength=2,以a2為軸,maxlength=3,以以a2與a3之間為軸,maxlength=4。再往后搜索就不會出現更大的回文子串了,因為剩余字符串的長度不足maxlength=4的一半,所以不用繼續掃描了。),根據對稱軸向兩邊同時擴展判斷是否回文。該方案復雜度為【O(n2)】,要注意的是注意區分以單個字母為軸和以一對字母為軸的情況;
3:動態規劃,有點類似于數學里歸納法的運用
(1)最基本的情況:單字符子串肯定回文(長度為1),相鄰相同字符肯定回文(長度為2)
(2)假設:從i開始,到j結尾的子串回文
(3)推導:若字符i-1==字符j+1 且 由i~j回文,那么i-1~j+1 回文。
該方法的需要一個二維矩陣來記錄較短的子串是否回文,所以空間復雜度躍至O(n2),而時間復雜度因為二重循環的出現所以也是O(n2),具體的解釋見代碼注釋。
LeetCode提交結果:對稱搜索要遠優于動態規劃,很明顯動態規劃要遍歷所有長度的子串 和 所有起始位置(本例中無法做到剪枝),對稱搜索勝出。
上代碼(對稱搜索):
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++){ //剩余字符串的長度不足maxlength=4的一半,所以不用繼續掃描了 /** * 首先是以單個字母為軸搜索 * leftind,ightind分別為待搜索的對稱位置 * 若二者都未越界,并且符合對稱則繼續向兩側擴展 * 最后比較是否產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; } /** * 以一對相同字母為對稱軸 */ 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); }}動態規劃: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; //最大回文子串的默認長度和位置 byte[][] flag=new byte[length][length]; //空間復雜度O(n2)的由來 /*for(byte[] e:flag){ * 在使用Boolean類型矩陣時,若沒有此段操作,下方try中的代碼會報java.lang.NullPointerException異常,在使用基本類型byte時異常消失 * 不過,使用基本類型真的會加快程序運行速度,簡單測試會提高50%左右。 Arrays.fill(e, (byte)0); }*/ for(int i=0;i<length;i++){ //最小的回文子串長度為1,則將ii位置 置為TRUE flag[i][i]=1; if(i+1 < length && arrays[i]==arrays[i+1]){ //若遇到有相鄰相同字母時,maxlen改為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++){ //從長度為3的回文開始搜索,此時會用到長度為1的已記錄回文,即去掉長度為3的回文兩邊字符后,驗證長度為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); /** * 順便一提:i+=1比i++要快,s.substring 要比 String.valueof(arrays,bagin,length)要快 */ }}
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