最長回文子串的問題描述:
下面介紹動態規划的方法,使用動態規划可以達到最優的 O(n2) 復雜度。
令 dp[i][j] 表示 S[i] 至 S[j] 所表示的子串是否是回文子串,是則為 1,不是則為 0。這樣根據 S[i] 是否等於 S[j] ,可以把轉移情況分為兩類:
-
- 若 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] 不是回文子串,則 S[i] 至 S[j] 也不是回文子串。
- 若 S[i] != S[j],那么 S[i] 至 S[j] 一定不是回文子串。
由此可以寫出狀態轉移方程:
$dp[i][j]=\left\{\begin{matrix}dp[i+1][j-1],S[i]==S[j]\\ 0,S[i]!=S[j]\end{matrix}\right.$
邊界:dp[i][i]=1,dp[i][i+1] = (S[i] == S[i+1]) ? 1 : 0。
根據遞推寫法從邊界出發的原理,注意到邊界表示的是長度為 1 和 2 的子串,且每次轉移時都對子串的長度減了 1,因此不妨考慮按子串的長度和子串的初始位置進行枚舉,即第一遍將長度為 3 的子串的 dp 值全部求出,第二遍通過第一遍結果計算出長度為 4 的子串的 dp 值 ……
代碼如下:
1 /* 2 最長回文子串 3 */ 4 5 #include <stdio.h> 6 #include <string.h> 7 #include <math.h> 8 #include <stdlib.h> 9 #include <time.h> 10 #include <stdbool.h> 11 12 #define maxn 1010 13 char S[maxn]; 14 int dp[maxn][maxn]; 15 16 int main() { 17 gets(S); // 輸入整行字符 18 int len=strlen(S), ans=1; // ans 記錄最長回文子串長度 19 int i, j, L; 20 // 邊界 21 for(i=0; i<len; ++i) { 22 dp[i][i] = 1; 23 if(i < len-1) { 24 if(S[i] == S[i+1]) { 25 dp[i][i+1] = 1; 26 ans = 2; 27 } 28 } 29 } 30 // 狀態轉移方程 31 for(L=3; L<=len; ++L) { // 枚舉子串長度 32 for(i=0; i+L-1 < len; ++i) { // 枚舉子串的起始節點 33 j = i+L-1; // 子串的右端結點 34 if(S[i]==S[j] && dp[i+1][j-1]==1) { 35 dp[i][j] = 1; 36 ans = L; // 更新最長回文子串長度 37 } 38 } 39 } 40 printf("%d\n", ans); // 輸出 41 42 return 0; 43 }