leetcode 516. 最长回文子序列(JAVA)题解

简介: leetcode 516. 最长回文子序列(JAVA)题解

题目链接https://leetcode.cn/problems/longest-palindromic-subsequence/description/?utm_source=LCUS&utm_medium=ip_redirect&utm_campaign=transfer2china


题目描述:

给你一个字符串 s ,找出其中最长的回文子序列,并返回该序列的长度。子序列定义为:不改变剩余字符顺序的情况下,删除某些字符或者不删除任何字符形成的一个序列。

示例 1:

输入:s = "bbbab"

输出:4

解释:一个可能的最长回文子序列为 "bbbb" 。


示例 2:

输入:s = "cbbd"

输出:2

解释:一个可能的最长回文子序列为 "bb" 。


提示:

    • 1 <= s.length <= 1000
    • s 仅由小写英文字母组成

    这道题的知识点是动态规划,可是如果直接从动态规划讲可能有点不容易理解。

    所以本篇文章就是从暴力递归到动态规划

    从题目中我们可以得出:本题找的是可以不连续的回文子串然后返回其最大序列的长度。

    也就是说:

    a2b42a

    的最长回文子序列为:a2b2a或a242a 这两个都可以因为它们返回的都是5

    暴力递归:

    我们先写一个可以返回最长的回文子序列长度的函数:

    //主函数publicintlongestPalindromeSubseq(Strings) {
    char[] str=s.toCharArray();
    returnmaxString(str, 0, str.length-1);
    }
    //假设该函数可以返回最长回文子序列的长度publicstaticintmaxString(char[] str, intl, intr) {}

    image.gif

    我们写的 maxString() 方法可以返回 str 字符串[l, r]区间的最长回文子序列的长度 。

    通过分析可以得出以下结论:

    两种特殊情况:

      • 首先我们可以得到当 l 和 r 相等就证明此时只有一个字符那么它的返回值就是 1
      • 如果传入的数组只有两个字符即 l + 1 == r 那么此时如果这两个字符相等就返回 2 ,如果不相等就返回 1

      普遍情况:

        • 两边的字符不存在于最长的回文子序列中。例:a1221b    ->   1221;
        • 右边的字符不存在在于最长的回文子序列中。例:1221b    ->   1221;
        • 左边的字符不存在在于最长的回文子序列中。例:a1221    ->   1221;
        • 两边的字符存在于最长的回文子序列中。例:1w221    ->   1221。

        此时代码就可以这样写:

        //主函数publicintlongestPalindromeSubseq(Strings) {
        char[] str=s.toCharArray();
        returnmaxString(str, 0, str.length-1);
        }
        //假设该函数可以返回最长回文子序列的长度publicstaticintmaxString(char[] str, intl, intr) {
        //先判断两种特殊情况if (l==r){
        return1;
                }
        if (l+1==r){
        returnstr[l] ==str[r] ?2 : 1;
                }
        //余下的四种情况inta1=maxString(str, l+1, r-1);
        inta2=maxString(str, l, r-1);
        inta3=maxString(str, l+1, r);
        inta4=str[l] ==str[r] ?2+maxString(str, l+1, r-1) : 0;
        //因为题目要求返回最长序列长度  所以需要返回这四个的最大值returnMath.max(Math.max(a1, a2), Math.max(a3, a4));
        }

        image.gif

        此时我们可以提交以下:

        image.png

         虽然没通过但是从它的报错信息可以看出,我们的思路是没问题的。

        动态规划:

        我们有了递归版本后就可以根据它来写出动态规划版本了。

        因为在maxString() 方法中只有 l 和 r 是变量,而它们两个的取值范围都是 [0,str.length - 1]

        此时我们就可以通过创建一个二维数组将 l 和 r 所有情况都列举出来然后返回数组[0,str.length - 1] 下标的值就可以得出答案了。

        我们先假设长度只有 5 ,那么我们就可以创建如下的二维数组 l 行,r 列

        publicstaticintmaxString(char[] str, intl, intr) {
        int[][] arr=newint[str.length][str.length];
        }

        image.gif

         image.png

        红色区域不使用

        接下来的填表阶段就可以根据递归函数直接填(以“a1221”为例子):

        image.png

         此时 [0, 4] 位置的值就是最终答案。

        根据每个位置的关系就将递归优化成:

        publicstaticintmaxString(char[] str, intl, intr) {
        int[][] arr=newint[str.length][str.length];
        //因为不存在l < r的情况所以下三角的空间不用for (inti=0; i<str.length; i++) {
        if (i==0){//填第一条对角线intj=0;
        while(j<str.length) {
        arr[j][j] =1;
        j++;
                        }
                    }elseif (i==1) {//填第二条斜线intj=1;
        while(j<str.length) {
        arr[j-1][j] = (str[j-1] ==str[j]) ?2 : 1;
        j++;
                        }
                    }else {//其他intj=i;
        intk=0;
        while(j<str.length){
        inta1=arr[k+1][j-1];
        inta2=arr[k][j-1];
        inta3=arr[k+1][j];
        inta4=str[k] ==str[j] ?2+arr[k+1][j-1] : 0;
        arr[k][j] =Math.max(Math.max(a1, a2), Math.max(a3, a4));
        j++;
        k++;
                        }
                    }
                }
        returnarr[0][str.length-1];
        }

        image.gif

        此时再提交就过了。

        image.png

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