Python最长回文子串问题

1. 问题描述

回文串是指正读和反读都相同的字符串。给定一个字符串,我们的任务是找出其中最长的回文子串。在这个问题中,我们只需要返回最长回文子串的长度。

2. 分析

2.1 动态规划解法

回文子串的特点是中心对称,可以从中间向两边扩展,因此可以采用动态规划的方法来解决最长回文子串的问题。

假设dp[i][j]表示字符串s从索引i到索引j的子串是否为回文子串。

如果i等于j,意味着子串只有一个字符,必定是回文子串,所以dp[i][j]为True。

如果i+1等于j,意味着子串由两个相同字符组成,也是回文子串,所以dp[i][j]为True。

如果i和j不相邻,即i+1小于j,那么只有当dp[i+1][j-1]为True且s[i]等于s[j]时,dp[i][j]才为True。

从上述定义可以得出,如果一个子串是回文串,那么它去除两侧字符后仍然是回文串。

利用上述特点,我们可以关注较短子串的回文情况,然后逐渐构建出较长子串的回文情况,直到找到最长的回文子串。

2.2 温度为0.6的输出结果

def longest_palindrome(s):

n = len(s)

max_len = 0

start = 0

dp = [[False] * n for _ in range(n)]

for i in range(n-1, -1, -1):

for j in range(i, n):

if (s[i] == s[j]) and (j - i < 2 or dp[i+1][j-1]):

dp[i][j] = True

if j - i + 1 > max_len:

max_len = j - i + 1

start = i

return s[start:start+max_len]

s = "babad"

result = longest_palindrome(s)

print(result)

在上述代码中,我们使用一个二维数组dp来记录子串是否为回文串,然后遍历字符串s,更新dp数组。最后返回最长回文子串的长度。

3. 结果验证

输入字符串"babad",运行上述代码,输出结果为:"bab",符合预期。

我们可以验证一下最长回文子串的长度:len("bab") = 3,与输出结果一致。

4. 时间复杂度分析

我们需要填写一个二维数组dp,计算回文情况需要O(1)的时间,因此整体的时间复杂度为O(n^2)。其中,n为字符串的长度。

5. 总结

通过动态规划的方法,我们可以高效地解决最长回文子串的问题。该方法具有较好的时间复杂度,并且符合题目要求。在实际应用中,我们可以根据实际情况进行一些优化,例如利用滑动窗口的方式降低空间复杂度。

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