516.最长回文子序列

题目描述

给定一个字符串 s ,找到其中最长的回文子序列,并返回该序列的长度。可以假设 s 的最大长度为 1000

示例 1:

输入:

1
"bbbab"

输出:

1
4

一个可能的最长回文子序列为 “bbbb”。

示例 2:

输入:

1
"cbbd"

输出:

1
2

一个可能的最长回文子序列为 “bb”。

题解

动态规划

我们说这个问题对 dp 数组的定义是:在子串s[i..j]中,最长回文子序列的长度为dp[i][j]找状态转移需要归纳思维,说白了就是如何从已知的结果推出未知的部分,这样定义容易归纳,容易发现状态转移关系。

具体来说,如果我们想求dp[i][j],假设你知道了子问题dp[i+1][j-1]的结果(s[i+1..j-1]中最长回文子序列的长度),你是否能想办法算出dp[i][j]的值(s[i..j]中,最长回文子序列的长度)呢?

这取决于s[i]s[j]的字符

如果它俩相等,那么它俩加上s[i+1..j-1]中的最长回文子序列就是s[i..j]的最长回文子序列

如果它俩不相等,说明它俩不可能同时出现在s[i..j]的最长回文子序列中,那么把它俩分别加入s[i+1..j-1]中,看看哪个子串产生的回文子序列更长即可:

1
2
3
4
5
6
if (s[i] == s[j])
// 它俩一定在最长回文子序列中
dp[i][j] = dp[i + 1][j - 1] + 2;
else
// s[i+1..j] 和 s[i..j-1] 谁的回文子序列更长?
dp[i][j] = max(dp[i + 1][j], dp[i][j - 1]);

至此,状态转移方程就写出来了,根据 dp 数组的定义,我们要求的就是dp[0][n - 1],也就是整个s的最长回文子序列的长度。

首先明确一下 base case,如果只有一个字符,显然最长回文子序列长度是 1,也就是dp[i][j] = 1,(i == j)

因为i肯定小于等于j,所以对于那些i > j的位置,根本不存在什么子序列,应该初始化为 0。

另外,看看刚才写的状态转移方程,想求dp[i][j]需要知道dp[i+1][j-1]dp[i+1][j]dp[i][j-1]这三个位置;再看看我们确定的 base case,填入 dp 数组之后是这样:

为了保证每次计算dp[i][j],左、下、左下三个方向的位置已经被计算出来,只能斜着遍历或者反着遍历

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
public int longestPalindromeSubseq(String s) {
if ("".equals(s))
return 0;

int len = s.length();
int[][] dp = new int[len][len];

for (int i = 0; i < len; i++) {
dp[i][i] = 1;
}

for (int i = len - 1; i >= 0; i--) {
for (int j = i + 1; j < len; j++) {
if (s.charAt(i) == s.charAt(j)) {
dp[i][j] = dp[i + 1][j - 1] + 2;
} else {
dp[i][j] = Math.max(dp[i + 1][j], dp[i][j - 1]);
}
}
}
return dp[0][len - 1];
}
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