LeetCode 0005. 最长回文子串.md

题目链接： https://leetcode.cn/problems/longest-palindromic-substring/

视频题解： https://www.bilibili.com/video/BV1w7421Z798/

LeetCode 5. 最长回文子串

题目描述

给你一个字符串 s，找到 s 中最长的回文子串。

如果字符串的反序与原始字符串相同，则该字符串称为回文字符串。

举个例子：

输入：s = "babad"
输出："bab"
解释："aba" 同样是符合题意的答案。

思路解析

首先我们可以通过暴力遍历的方式枚举字符串s所有的子串，从中寻找最长的回文串，但是时间复杂度太高，这里不再详细的讲解。下面介绍一种中心扩散法。

分两情况来考虑：

1. 最长回文子串的长度为奇数，这时我们就枚举最长回文子串所有可能的中心s[i]，0 <= i < s.length，以中心s[i]向两边扩散寻找最长回文子串。如下图a就是回文串"cbabc"的中心。

2. 最长回文子串的长度为偶数，这时我们就枚举最长回文子串所有可能的中心s[i]s[i+1]，0 <= i < s.length - 1，以中心s[i]s[i+1]向两边扩散寻找最长回文子串。如下图aa就是回文串"cbaabc"的中心。

所以本题的关键是枚举回文子串的中心。

C++代码

class Solution {
public:
    string longestPalindrome(string s) {
        int res_len = 0;
        int res_start = 0;
        int s_len = s.length();
        for (int i = 0; i < s_len; ++i) {
            //若回文串长度为奇数,以s[i]为中心向两边扩散寻找以s[i]为中心的最长回文子串
            int left = i, right = i;
            while (left >= 0 && right < s_len && s[left] == s[right]) {
                if (right - left + 1 > res_len) {
                    res_len = right - left + 1;
                    res_start = left;
                }
                --left;
                ++right;
            }
            //若回文串长度为偶数，以s[i]s[i+1]为中心向两边扩散寻找以s[i]s[i+1]为中心的最长回文子串
            left = i;
            right = i + 1;
            while (left >= 0 && right < s_len && s[left] == s[right]) {
                if (right - left + 1 > res_len) {
                    res_len = right - left + 1;
                    res_start = left;
                }
                --left;
                ++right;
            }
        }
        return s.substr(res_start, res_len);
    }
};

java代码

class Solution {
    public String longestPalindrome(String s) {
        int res_len = 0;
        int res_start = 0;
        int s_len = s.length();
        for (int i = 0; i < s_len; ++i) {
            //若回文串长度为奇数,以s[i]为中心向两边扩散寻找以s[i]为中心的最长回文子串
            int left = i, right = i;
            while (left >= 0 && right < s_len && s.charAt(left) == s.charAt(right)) {
                if (right - left + 1 > res_len) {
                    res_len = right - left + 1;
                    res_start = left;
                }
                --left;
                ++right;
            }
            //若回文串长度为偶数，以s[i]s[i+1]为中心向两边扩散寻找以s[i]s[i+1]为中心的最长回文子串
            left = i;
            right = i + 1;
            while (left >= 0 && right < s_len && s.charAt(left) == s.charAt(right)) {
                if (right - left + 1 > res_len) {
                    res_len = right - left + 1;
                    res_start = left;
                }
                --left;
                ++right;
            }
        }
        return s.substring(res_start, res_start + res_len);
    }
}

python代码

class Solution:
    def longestPalindrome(self, s: str) -> str:
        res_len = 0
        res_start = 0
        s_len = len(s)
        for i in range(s_len):
            #若回文串长度为奇数,以s[i]为中心向两边扩散寻找以s[i]为中心的最长回文子串
            left = i
            right = i
            while left >= 0 and right < s_len and s[left] == s[right]:
                if right - left + 1 > res_len:
                    res_len = right - left + 1
                    res_start = left
                left -= 1
                right += 1
            #若回文串长度为偶数，以s[i]s[i+1]为中心向两边扩散寻找以s[i]s[i+1]为中心的最长回文子串
            left = i
            right = i + 1
            while left >= 0 and right < s_len and s[left] == s[right]:
                if right - left + 1 > res_len:
                    res_len = right - left + 1
                    res_start = left
                left -= 1
                right += 1
        return s[res_start:res_start + res_len]

复杂度分析

时间复杂度： 整个过程会遍历s中每个元素为中心的最长回文子串，所以时间复杂度是O(n²)，其中n是字符串s的长度。

空间复杂度： 整个过程只用到几个整型变量，如果算上最终返回的子串占用的空间那么空间复杂度为O(n)，其中n是字符串s的长度。