給出一個(gè)字符串S,求S的最長回文子串的長度。
樣例:字符串“PATZJUJZTACCBCC”的回文子串為“ATZJUJZTA”,長度為9。
如果使用暴力解法,枚舉子串的兩個(gè)端點(diǎn)i和j,時(shí)間復(fù)雜度需要O(n^2)。判斷子串是否為回文需要O(n),總體時(shí)間復(fù)雜度為O(n^3),使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃可以達(dá)到最優(yōu)的O(n^3),而使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃解決最長回文子串的方法有很多種,下面討論最簡單的一種方法。
令dp[i][j]表示S[i]至S[j]所表示的子串是否為回文子串,是則為1,不是為0。如此根據(jù)S[i]是否等于S[j],可以把問題分為兩類:
(1)S[i]==S[j],那么只要S[i+1]至S[j-1]是回文子串,S[i]至S[j]就是回文子串;如果S[i+1]至S[j-1]是不是回文子串,則S[i]至S[j]也不是回文子串。
(2)S[i]!=S[j],那么S[i]至S[j]一定不是回文子串。
由此可以 寫出其狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程:
邊界:dp[i][i]=1,dp[i][i+1]=(S[i]==S[i+1]?0:1) ps:這里的dp初始化記錄了長度為1和2的回文子串
但是這里還存在一個(gè)問題,就是在求dp[i][j]時(shí),無法保證dp[i+1][j-1]已經(jīng)被計(jì)算了,比如先固定i=0,然后j從2開始枚舉。當(dāng)求解dp[0][2]時(shí),的dp[1][1]已經(jīng)在初始中得到;當(dāng)求解dp[0][3]時(shí),會(huì)轉(zhuǎn)換求dp[1][2],而dp[1][2]也在初始化是獲得了;當(dāng)求解dp[0][4]是,轉(zhuǎn)換求解dp[1][3],但dp[1][3]之前卻沒有被計(jì)算出來,因此無法轉(zhuǎn)移狀態(tài)。
根據(jù)上面的公式,邊界的長度表示長度為1和2的回文子串,且每次轉(zhuǎn)移時(shí)都說對(duì)子串的長度減1。因此不妨按照子串的長度和子串的初始位置進(jìn)行枚舉,即第一次可以枚舉長度為3的子串的dp值,第二次在第一次的基礎(chǔ)上枚舉長度為4的子串的dp值....直到枚舉到原字符串的長度。長度為3的示意圖如下:
根據(jù)上面的分析,可以給出下面的代碼:
#include <iostream>#include <string>#include <algorithm>using namespace std; const int M=1010;int dp[M][M]; int main(){ int i,j,k,s,e,ans=1; string str; cin>>str; int len=str.length(); for(i=0;i<len;i++){ dp[i][i]=1; if(str[i]==str[i+1]){ dp[i][i+1]=1; ans=2; } } for(k=3;k<=len;k++){ //子串的長度 for(i=0;i+k-1<len;i++){ //子串左端點(diǎn) j=i+k-1; //子串右端點(diǎn) if(str[i]==str[j]&&dp[i+1][j-1]){ dp[i][j]=1; ans=k; s=i;e=j; //保存最長回文子串的下標(biāo) } } } for(i=s;i<=e;i++){ cout<<str[i]; } cout<<endl<<ans<<endl; }下面具體看一個(gè)題目:題目描述 輸入一個(gè)字符串,求出其中最長的回文子串。子串的含義是:在原串中連續(xù)出現(xiàn)的字符串片段。回文的含義是:正著看和倒著看相同。如abba和yyxyy。在判斷回文時(shí),應(yīng)該忽略所有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和空格,且忽略大小寫,但輸出應(yīng)保持原樣(在回文串的首部和尾部不要輸出多余字符)。輸入字符串長度不超過5000,且占據(jù)單獨(dú)的一行。應(yīng)該輸出最長的回文串,如果有多個(gè),輸出起始位置最靠左的。輸入一行字符串,字符串長度不超過5000。輸出字符串中的最長回文子串。樣例輸入Confuciuss say:Madam,I'm Adam.樣例輸出Madam,I'm Adam
這個(gè)題目完全可以使用上面的思路來求解,需要注意的是:上面的方法是求最右端的子串,而題目要求是最左端的子串。解決方法也很容易,從字符串的末端開始枚舉即可:
#include <cstdio>#include <cstring>using namespace std; const int M=5002;int dp[M][M]; int pos[M]; //保存新位置到原位置的映射 bool isAlptha(char c){ return 'a'<=c && c<='z' || 'A'<=c && c<='Z';}bool isDigit(char c){ return '0'<=c && c<='9'; }char* toUpper(char* v){ for(int i=0;v[i];i++){ if('a'<=v[i] && v[i]<='z'){ v[i]-=32; } } return v;}int main(){ int i,j,k,s,e,ans=1,c=0; char* str1=new char[M]; char* str=new char[M]; gets(str1); for(i=0;str1[i];i++){ if(isAlptha(str1[i])||isDigit(str1[i])){ str[c]=str1[i]; pos[c++]=i; //保存新位置到原位置的映射 } } str=toUpper(str); int len=strlen(str); for(i=0;i<len;i++){ dp[i][i]=1; if(str[i]==str[i+1]){ dp[i][i+1]=1; ans=2; } } for(k=3;k<=len;k++){ //子串的長度 for(j=len-1;j-k+1>=0;j--){ //子串右端點(diǎn) i=j-k+1; //子串左端點(diǎn) if(str[i]==str[j]&&dp[i+1][j-1]){ dp[i][j]=1; ans=k; s=i;e=j; } } } s=pos[s]; e=pos[e]; for(i=s;i<=e;i++){ PRintf("%c",str1[i]); } printf("/n");}題目來源:http://www.codeup.cn/problem.php?cid=100000629&pid=0
新聞熱點(diǎn)
疑難解答
圖片精選
網(wǎng)友關(guān)注