插入最少的字符使字符串成为回文

背景

今天和舍友聊到算法题,他问了这道题,觉得挺有意思,故写下解题思路。老久没做算法题了,偶尔搞搞还是挺有意思。

题目描述

给定一个字符串S,可以通过在字符串的任意位置插入字符,使其变为回文串。求最少插入字符的数量。

例如:

ab -> bab  1

aa -> aa    0

abca -> acbca 1

题目来源:微信号 待字闺中


解题思路

如果能在原串S中找到最长的子序列L,这个子序列是回文,那么我们就能知道要插入多少个字符是的原串成为回文。
ans = strlen(s) - strlen(L)
问题转为求一个字符串的最长回文子序列,这个问题可以使用最长公共子序列的解法,解法如下:
1.求S的逆序串 S',;
2.那么S和S'的用求最长公共子序列L,L即为S的最长回文子序列(这个规律是在推演中发现的);
3.那么问题得解: ans = strlen(s) - strlen(L)。

例如: S = abca 那么 S' = acba ,那么L = aba 那么答案就是1.即 a’c‘bca。其中'c'为插入的字符。

算法分析

该算法的核心是求最长公共子序列, 最长公共子序列有DP的求法,算法的复杂度是 时间和空间都是 O(n^2)

解法二

原作者提供
主要采用动态规划,动态规划主要从两端字符进行比较,因而有重复子问题。
假设将问题表示为公式S(0,n-1),那么
                           if(a[0] = a[n-1]) 
                               s(0,n-1) == s(2,n-2) 
                           else 
                              s(0,n-1) == min( s(1,n-2) , s(2,n-1) ) + 1
其中a[i]为串S中的第i个字符。


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