1,中心扩散法
中心扩散法也很好理解,我们遍历字符串的每一个字符,然后以当前字符为中心往两边扩散,查找最长的回文子串,下面随便举个例子,看一下
图片中我们是以每一个字符为中心,往两边扩散,来求最长的回文子串。但忽略了一个问题,回文串的长度不一定都是奇数,也可能是偶数,比如字符串"abba",如果使用上面的方式判断肯定是不对的。
我们来思考这样一个问题,如果是单个字符,我们可以认为他是回文子串,如果是多个字符,并且他们都是相同的,那么他们也是回文串。
所以对于上面的问题,我们以当前字符为中心往两边扩散的时候,先要判断和他挨着的有没有相同的字符,如果有,则直接跳过,来看下代码
public int getLongestPalindrome(String A, int n) { //边界条件判断 if (n < 2) return A.length(); //maxLen表示最长回文串的长度 int maxLen = 0; for (int i = 0; i < n; ) { //如果剩余子串长度小于目前查找到的最长回文子串的长度,直接终止循环 // (因为即使他是回文子串,也不是最长的,所以直接终止循环,不再判断) if (n - i <= maxLen / 2) break; int left = i; int right = i; while (right < n - 1 && A.charAt(right + 1) == A.charAt(right)) ++right; //过滤掉重复的 //下次在判断的时候从重复的下一个字符开始判断 i = right + 1; //然后往两边判断,找出回文子串的长度 while (right < n - 1 && left > 0 && A.charAt(right + 1) == A.charAt(left - 1)) { ++right; --left; } //保留最长的 if (right - left + 1 > maxLen) { maxLen = right - left + 1; } } //截取回文子串 return maxLen; }
2,暴力求解
暴力求解是最容易想到的,要截取字符串的所有子串,然后再判断这些子串中哪些是回文的,最后返回回文子串中最长的即可。
这里我们可以使用两个变量,一个记录最长回文子串开始的位置,一个记录最长回文子串的长度,最后再截取。代码如下
public int getLongestPalindrome(String A, int n) { //边界条件判断 if (n < 2) return A.length(); int maxLen = 0; for (int i = 0; i < n - 1; i++) { for (int j = i; j < n; j++) { //截取所有子串,然后在逐个判断是否是回文的 if (isPalindrome(A, i, j)) { if (maxLen < j - i + 1) { maxLen = j - i + 1; } } } } return maxLen; } //判断是否是回文串 private boolean isPalindrome(String s, int start, int end) { while (start < end) { if (s.charAt(start++) != s.charAt(end--)) return false; } return true; }
实际上面代码其实还可以优化一下,在截取的时候,如果截取的长度小于等于目前查找到的最长回文子串,我们可以直接跳过,不需要再判断了,因为即使他是回文子串,也不可能是最长的。
public int getLongestPalindrome(String A, int n) { //边界条件判断 if (n < 2) return A.length(); int maxLen = 0; for (int i = 0; i < n - 1; i++) { for (int j = i; j < n; j++) { //截取所有子串,然后在逐个判断是否是回文的 if (isPalindrome(A, i, j)) { if (maxLen < j - i + 1) { maxLen = j - i + 1; } } } } return maxLen; } //判断是否是回文串 private boolean isPalindrome(String s, int start, int end) { while (start < end) { if (s.charAt(start++) != s.charAt(end--)) return false; } return true; }
3,动态规划
定义二维数组dp[length][length]
,如果dp[left][right]
为true,则表示字符串从left到right是回文子串,如果dp[left][right]
为false,则表示字符串从left
到right
不是回文子串。
如果dp[left+1][right-1]
为true,我们判断s.charAt(left)
和s.charAt(right)
是否相等,如果相等,那么dp[left][right]
肯定也是回文子串,否则dp[left][right]
一定不是回文子串。
所以我们可以找出递推公式
dp[left][right]=s.charAt(left)==s.charAt(right)&&dp[left+1][right-1]
有了递推公式,还要确定边界条件:
如果s.charAt(left)!=s.charAt(right),那么字符串从left到right是不可能构成子串的,直接跳过即可。
如果s.charAt(left)==s.charAt(right),字符串从left到right能不能构成回文子串还需要进一步判断
- 如果
left==right
,也就是说只有一个字符,我们认为他是回文子串。即dp[left][right]=true(left==right)
- 如果
right-left<=2
,类似于"aa"
,或者"aba"
,我们认为他是回文子串。即dp[left][right]=true(right-left<=2)
- 如果
right-left>2
,我们只需要判断dp[left+1][right-1]
是否是回文子串,才能确定dp[left][right]
是否为true还是false。即dp[left][right]=dp[left+1][right-1]
有了递推公式和边界条件,代码就很容易写了,来看下
public int getLongestPalindrome(String A, int n) { //边界条件判断 if (n < 2) return A.length(); //start表示最长回文串开始的位置, //maxLen表示最长回文串的长度 int maxLen = 1; boolean[][] dp = new boolean[n][n]; for (int right = 1; right < n; right++) { for (int left = 0; left <= right; left++) { //如果两种字符不相同,肯定不能构成回文子串 if (A.charAt(left) != A.charAt(right)) continue; //下面是s.charAt(left)和s.charAt(right)两个 //字符相同情况下的判断 //如果只有一个字符,肯定是回文子串 if (right == left) { dp[left][right] = true; } else if (right - left <= 2) { //类似于"aa"和"aba",也是回文子串 dp[left][right] = true; } else { //类似于"a******a",要判断他是否是回文子串,只需要 //判断"******"是否是回文子串即可 dp[left][right] = dp[left + 1][right - 1]; } //如果字符串从left到right是回文子串,只需要保存最长的即可 if (dp[left][right] && right - left + 1 > maxLen) { maxLen = right - left + 1; } } } //最长的回文子串 return maxLen; }
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