NO.7 最长回文序列|动态规划

方法:动态规划
动态规划的特点:用于求解最优化问题,且每个子集只求一次(而分治法可能会求很多次)

对于一个子串而言,如果它是回文串,并且长度大于 22,那么将它首尾的两个字母去除之后,它仍然是个回文串。例如对于字符串“ababa”,如果我们已经知道 bab 是回文串,那么 “ababa” 一定是回文串,这是因为它的首尾两个字母都是“a”。

f(n) \begin{cases} true, &如果子串S_1,S_2,S_3...是回文序列\\ false, &其他 \end{cases}

动态规划方程:

P(i,j)=P(i+1,j-1) and (S_i==S_j)

也就是说,只有 s[i+1:j-1]s[i+1:j−1] 是回文串,并且 ss 的第 ii 和 jj 个字母相同时,s[i:j]s[i:j] 才会是回文串。

上文的所有讨论是建立在子串长度大于 22 的前提之上的,我们还需要考虑动态规划中的边界条件,即子串的长度为 11 或 22。对于长度为 11 的子串,它显然是个回文串;对于长度为 22 的子串,只要它的两个字母相同,它就是一个回文串。因此我们就可以写出动态规划的边界条件:

\begin{cases} P(i,j)=true \\ P(i,i+1)=(S_i==S_j,j=i+1) \end{cases}

class Solution:
    def longestPalindrome(self, s: str) -> str:
        n = len(s)
        dp = [[False] * n for _ in range(n)]
        ans = ""
        # 枚举子串的长度 l+1
        for l in range(n):
            # 枚举子串的起始位置 i,这样可以通过 j=i+l 得到子串的结束位置
            for i in range(n):
                j = i + l
                if j >= len(s):
                    break
                if l == 0:
                    dp[i][j] = True
                elif l == 1:
                    dp[i][j] = (s[i] == s[j])
                else:
                    dp[i][j] = (dp[i + 1][j - 1] and s[i] == s[j])
                if dp[i][j] and l + 1 > len(ans):
                    ans = s[i:j+1]
        return ans
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