代码随想录算法训练营第五十九天 | 动态规划 part 17 | 647. 回文子串、516.最长回文子序列

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647. 回文子串

Leetcode

思路

  1. dpij:表示区间范围i,j (注意是左闭右闭)的子串是否是回文子串,如果是dpij为true,否则为false。
  2. 递推公式
    • si与sj不相等
      • 那没啥好说的了,dpij一定是false。
    • si与sj相等时
      • 情况一:下标i 与 j相同,同一个字符例如a,当然是回文子串
      • 情况二:下标i 与 j相差为1,例如aa,也是回文子串
      • 情况三:下标:i 与 j相差大于1的时候,例如cabac,此时si与sj已经相同了,我们看i到j区间是不是回文子串就看aba是不是回文就可以了,那么aba的区间就是 i+1 与 j-1区间,这个区间是不是回文就看dpi + 1j - 1是否为true。
  3. 初始化:全部为false
  4. 遍历顺序,因为递推公式需要用到dpi + 1j - 1,在dpij的左下角。所以遍历顺序需要从下往上,从左到右
  5. 举例推导dp: 输入:"aaa",dpij状态如下:

思路2 双指针

通过遍历每个回文中心,向两边扩散,并判断是否回文字串。在遍历中心点的时候,要注意中心点有两种情况。一个元素可以作为中心点,两个元素也可以作为中心点。

代码

dp

python 复制代码
class Solution:
    def countSubstrings(self, s: str) -> int:
        dp = [[False] * len(s) for _ in range(len(s))]
        res = 0
        for i in range(len(s) - 1, -1, -1):
            for j in range(i, len(s)):
                if s[i] == s[j]:
                    if j - i <= 1: # 情况1 和 情况2
                        dp[i][j] = True
                        res += 1
                    elif dp[i + 1][j - 1]: # 情况3
                        dp[i][j] = True
                        res += 1
        return res
  • 时间复杂度:O(n^2)
  • 空间复杂度:O(n^2)

双指针

python 复制代码
class Solution:
    def countSubstrings(self, s: str) -> int:
        res = 0
        for i in range(len(s)):
            l, r = i, i

            # odd case
            while l >= 0 and r < len(s) and s[l] == s[r]:
                res += 1
                l -= 1
                r += 1
            
            # even case
            l, r = i, i+1
            while l >= 0 and r < len(s) and s[r] == s[l]:
                res += 1 
                l -= 1
                r += 1
        
        return res
  • 时间复杂度:O(n^2)
  • 空间复杂度:O(1)

516.最长回文子序列

Leetcode

思路

  1. dpij:字符串s在i, j范围内最长的回文子序列的长度为dpij。

  2. 递推公式:

    • si与sj相同,那么dp[i][j] = dp[i + 1][j - 1] + 2
    • si与sj不相同,说明si和sj的同时加入 并不能增加i,j区间回文子序列的长度,那么分别加入si、sj看看哪一个可以组成最长的回文子序列。
      • 加入sj的回文子序列长度为dpi + 1j
      • 加入si的回文子序列长度为dpij - 1
      • 那么dpij一定是取最大的,即:dp[i][j] = max(dp[i + 1][j], dp[i][j - 1])
  3. 初始化:其他为0,dpii = 1

  4. 遍历顺序:从下到上,从左到右

  5. 举例推导:输入s:"cbbd" 为例,dp数组状态如图:

代码

python 复制代码
class Solution:
    def longestPalindromeSubseq(self, s: str) -> int:
        dp = [[0] * len(s) for _ in range(len(s))]
        for i in range(len(s)):
            dp[i][i] = 1
        
        for i in range(len(s) - 1, -1, -1):
            for j in range(i + 1, len(s)):
                if s[i] == s[j]:
                    dp[i][j] = dp[i + 1][j - 1] + 2
                else:
                    dp[i][j] = max(dp[i + 1][j], dp[i][j - 1])

        return dp[0][-1]
  • 时间复杂度:O(n^2)
  • 空间复杂度:O(n^2)
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