力扣5:中心扩散法 轻松破解最长回文子串

题目解读:
在一个给定的字符串中,我们需要找到最长的回文子串。回文是指正读反读都相同的字符串,如"aba"、"abba"都是回文。这个问题看似简单,但要在字符串中高效地找到最长的回文子串却需要巧妙的算法设计。题目要求我们不仅要找到这样的子串,还要在时间复杂度上尽可能优化。
解题思路与过程:
1.采用中心扩散法来解决最长回文子串问题。首先处理长度为1和2的特殊情况,然后对于更长的字符串,从第三个字符开始,以每个字符为中心向两边扩散寻找回文。
2.处理边界情况:当字符串长度为1时直接返回该字符;长度为2时,如果两个字符相同则返回整个字符串,否则返回第一个字符。对于更长的字符串,检查前三个字符是否形成回文(如"aaa"或"aba"模式)。
3.核心部分从第三个字符开始遍历字符串,对每个字符执行中心扩散:先向左和向右扩展找到所有与中心字符相同的连续字符(处理偶数长度回文的情况),然后继续向两边扩展比较字符是否相同。每次找到更长的回文时,就更新存储的最长回文子串。
代码:
class Solution {
public:
string longestPalindrome(string s) {
string maxs;
if (s.size() == 1)
return s; // 回文子串是它本身
if (s.size() == 2) {
if (s[0] == s[1])
return s; // aa
else {
string s1 = "";
s1 = s1 + s[0];
return s1; // ab
}
}
// x是任意字符,不是字母x
if (s[0] == s[1]) { // aax
maxs = maxs + s[0] + s[1]; // maxs=aa
if (s[1] == s[2]) { // aaa
maxs = maxs + s[2]; // maxs=aaa
}
} else {
if (s[0] == s[2]) { // axa
maxs = maxs + s[0] + s[1] + s[2]; // maxs=axa
}
}
for (int i = 2; i < s.size(); i++) {//以字符i为中心,向两边扩散,获取最长回文串
int left = 0, right = 0;
int j = i - 1;
while (j >= 0 and s[j] == s[i]) { // 向左扩展找到所有相同字符
j--;
left--;
}
j = i + 1;
while (j < s.size() and s[j] == s[i]) { // 向右扩展找到所有相同字符
j++;
right++;
}
//左右指针移动,先判断是否越界再偏移
j = 1;
while (i + right + j <= s.size() and i + left - j >= 0
and s[i + left - j] == s[i + right + j]) { // 向两边扩展比较字符
j++;
}
j--;//判断回文
if ((i + right + j) - i - left + j + 1 > maxs.size()) { // 找到更长的回文
maxs = "";
for (int k = i + left - j; k <= i + right + j; k++) {
maxs = maxs + s[k]; // 构建新的最长回文子串
}
}//存储回文
}
return maxs;
}
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