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📜  其字符可用于形成长度为 K 的回文的子串的最小长度(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:50:06.413000             🧑  作者: Mango

回文子串最小长度

回文串是指正读和反读都相同的字符串。回文子串即为字符串中连续的回文串,其最小长度是指能够使用该字符串中的字符形成的长度为K的回文子串的最小长度。

解题思路

使用两种方法:暴力法和动态规划法。

暴力法

暴力查找回文串的过程就是一个枚举的过程,包括两种情况:

  • 以第i个字符为中心,向两边扩展,找到最长的回文子串。
  • 以第i和i+1个字符为中心,向两边扩展,找到最长的回文子串。

找到最长的回文子串后,判断其长度是否大于等于k,如果是,则可使用该子串中的字符形成长度为K的回文子串。

代码片段(Python):

def is_palindrome(s):
    return s == s[::-1]

def find_min_palindrome_length(s, k):
    n = len(s)
    for x in range(n):
        for y in range(x+1, n+1):
            if is_palindrome(s[x:y]) and y-x >= k:
                return y-x
    return -1
动态规划法

使用动态规划,可以将回文串的查找过程优化为一个状态转移的过程,避免了重复计算,提高了效率。

设dp[i][j]表示字符串s从i到j是否为回文串。如果是,dp[i][j]等于True,否则为False。

状态转移方程如下:

  • 当i=j时,dp[i][j]=True;
  • 当j-i=1时,如果s[i]=s[j],则dp[i][j]=True,否则dp[i][j]=False;
  • 当j-i>1时,如果s[i]=s[j],且dp[i+1][j-1]=True,则dp[i][j]=True;否则dp[i][j]=False。

如果dp[i][j]为True,那么i到j的子串就是回文串,长度为j-i+1,判断是否大于等于k即可得到最小长度。

代码片段(Python):

def find_min_palindrome_length(s, k):
    n = len(s)
    dp = [[False] * n for _ in range(n)]
    for i in range(n):
        dp[i][i] = True
    for i in range(n-1):
        if s[i] == s[i+1]:
            dp[i][i+1] = True
    for i in range(n-3, -1, -1):
        for j in range(i+2, n):
            if s[i] == s[j] and dp[i+1][j-1]:
                dp[i][j] = True
    for i in range(n-1):
        for j in range(i+1, n):
            if dp[i][j] and j-i >= k:
                return j-i+1
    return -1
总结

暴力法虽然容易理解,但是时间复杂度为O(n^3),当字符串较长时会超时。动态规划法时间复杂度为O(n^2),效率更高,适用于字符串较长的情况。