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647. 回文子串
题目起源:力扣(LeetCode)[https://leetcode-cn.com/probl…
](https://leetcode-cn.com/probl…
)
题目
给定一个字符串,你的工作是计算这个字符串中有多少个回文子串。
具备不同开始地位或完结地位的子串,即便是由雷同的字符组成,也会被视作不同的子串。
示例 1:
输出:"abc"
输入:3
解释:三个回文子串: "a", "b", "c"
示例 2:
输出:"aaa"
输入:6
解释:6 个回文子串: "a", "a", "a", "aa", "aa", "aaa"
提醒:
- 输出的字符串长度不会超过 1000。
解题思路
思路:动静布局
先看题目,题目要求在给定的字符串中,求得字符串中有多少个回文子串。其中提及,不同开始或完结地位的子串,即使雷同也视为不同子串。
其实看完题目,咱们想到最间接的想法就是,先枚举字符的组合,判断这些字符组合成的子串是否是回文串即可。
当初咱们来看看,用这种间接的办法代码实现:
class Solution:
def countSubstrings(self, s: str) -> int:
def is_palindrome(string):
"""判断传入字符串是否是回文串"""
left = 0
right = len(string) - 1
while left < right:
if string[left] != string[right]:
return False
left += 1
right -= 1
return True
# 计数
count = 0
# 枚举字符组合
for i in range(len(s)):
for j in range(i, len(s)):
# 判断字符组合是否是回文串
# 若是计数 +1,否则跳过
sub_string = s[i:j+1]
if is_palindrome(sub_string):
count += 1
return count
下面的办法中,假如字符串长度为 n,咱们枚举所有子串须要 $O(n^2)$ 的工夫,而判断子串是否回文串须要 $O(S)$ 的工夫,S 是子串的长度,所以整个算法的工夫是 $O(n^3)$。
这里用 Python 执行后果超时,也侧面阐明思路是可行的。这里执行超时的起因如上所述,是因为频繁对字符串切片以及判断子串是否是回文串。
上面咱们看看应用动静布局的思路如何解决。
动静布局
假如,s[i...j]
(i…j 示意这个区间内的字符蕴含 i、j) 是回文串。那么 s[i-1…j+1] 只有在 s[i-1] == s[j+1] 的状况下,才是回文串。
状态定义
当初设 dp[i][j]
示意 s[i...j]
是否是回文串。
状态转移方程
接下来,咱们剖析一下,子串是回文串成立的状况:
- 如果 i == j,那么示意是单字符,单字符也是回文串;
- 如果
s[i] == s[j]
且i+1=j
(或i=j-1
),那么这里示意两个字符且雷同,那么同样是回文串; - 如果
dp[i+1][j-1] == True
,也就是 s[i+1…j-1] 是回文串时,若s[i]==s[j]
,此时dp[i][j]
同样也是回文串。
咱们能够看到,第二、三种状况是能够合并在一起的。
当 s[i]==s[j]
,只有 i==j-1
或者 dp[i+1][j-1]==True
其中一个成立,dp[i][j]
都为 True
,s[i...j]
是回文串。公式如下:
$dp[i][j] = True, \qquad if \, (s[i] == s[j]) \, and \, (i==j-1 \, or \, dp[i+1][j-1])$
再看第一种状况,咱们发现,其实 i==j 时,s[i] == s[j] 也是成立的,只是此时 i=j-0
,。
那么这里再将第一种状况跟下面合并,也就是 i >= j – 1 或者 i – j >= -1 时,公式如下:
$dp[i][j] = True, \qquad if \, (s[i] == s[j]) \, and \, (i-j>=-1 \, or \, dp[i+1][j-1])$
复杂度剖析:
- 工夫复杂度: $O(n^2)$
- 空间复杂度: $O(n^2)$,dp 数组的开销。
还有 核心扩散法 ,这个办法可能将空间复杂度升高为常数工夫复杂度 $O(1)$。这里在官网题解有给出具体内容,有趣味的能够从上面链接入口进入理解。
https://leetcode-cn.com/problems/palindromic-substrings/solution/hui-wen-zi-chuan-by-leetcode-solution/
具体的代码实现如下。
代码实现
class Solution:
def countSubstrings(self, s: str) -> int:
# 计数
count = 0
n = len(s)
# 定义 dp 数组,初始化为 False
dp = [[False] * n for _ in range(n)]
# 咱们从右往左遍历,填充 dp 数组
for i in range(n-1, -1, -1):
for j in range(i, n):
# 依据文章得出的状态转移方程
if s[i]==s[j] and (i-j>=-1 or dp[i+1][j-1]):
dp[i][j] = True
count += 1
return count
实现后果
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