Given a string s, partition s such that every substring of the partition is a palindrome.

Return the minimum cuts needed for a palindrome partitioning of s.

For example, given s = "aab",
Return 1 since the palindrome partitioning ["aa","b"] could be produced using 1 cut.

问题:对给定的字符串进行分割,使得每个子字符串都是回文的。求最小的分割情况。

假设将 s 分割为两段,[0, i-1], [i, n-1],若 [0, i-1] 为回文字符串,则  ( [i, n-1] 的最小分割次数字符串数 + 1 )  便是 s 以 i 为分割点最小分割情况的子字符串数。

将 i 从 1 到 n-1 遍历一边,便得到 s 依次以 i 为分割点得最小分割情况的子字符串数,其中最小的便是原问题的解。

利用 DP 思路,存储中间结构,避免重复的计算。 tailMinCutSC[i] 表示从 下标i 到结尾的最小分割情况的子字符串数。

算法思路是正确的,但是扔到 LeetCode 却超时了。接下来进行多次优化:

1. 求解子问题时,将 substr 的操作改为了 传引用 & 和 下标来表示,优化效果不明显。仅从 1204 ms 加快到 936 ms 。

2. 求解 s[i, j] 是否是回文时,每次从 i 到 j 扫一遍,耗时太长。采用二维数组 PalinVV 记录全部可能的结果,减低时间复杂度。优化前的耗时我不太会分析,通过程序记录开看,是远远超过 O(n*n)的,进行这步优化后,使得整个算法时间复杂降为 O(n*n)。

3.  实现第2 步优化,本身也是一个 DP 思路。PalinVV[i][k](i <= k),表示 s[i,k] 是否是回文,可以根据 PalinVV[i+1][k-1] 结果快速得到。对于 PalinVV 二维表格,从下往上计算,方便利用之前的结果。

vector<int> tailMinCutSC;

const int NEWONE = -;

vector<vector<bool>> PalinVV;

/**
* 判断字符串 s 的[sIdx, eIdx] 部分字符是否是回文字符串。
*
*/
bool isPalindrome(const string& s, int sIdx, int eIdx){ return PalinVV[sIdx][eIdx];
} /**
* 判断字符串 s 的[sIdx, eIdx] 部分字符是否是回文字符串。
*
*/
bool isPalindrome(const string& s, int sIdx){ return isPalindrome(s, sIdx, (int)s.size()-);
} /**
* 对 s 字符串 [sIdx, n]部分进行回文分割,返回最小分割情况的子字符串数。
*
*/
int palindromeCut(const string& s, int sIdx){ if (isPalindrome(s, sIdx)) { tailMinCutSC[sIdx] = ;
return ;
} int minCutSC = (int)s.size() - sIdx; for (int i = sIdx + ; i < s.size(); i++) {
bool leftP = isPalindrome(s, sIdx, i-);
if (leftP == false) {
continue;
}
int rightSC;
if (tailMinCutSC[i] != NEWONE) {
rightSC = tailMinCutSC[i];
}else{
rightSC = palindromeCut(s, i);
tailMinCutSC[i] = rightSC;
} int oneSolution = rightSC + ;
minCutSC = min(minCutSC, oneSolution); } return minCutSC;
} /**
* 求字符串 s 的任意子字符串是否是回文,结果存于二维布尔数组
* 求解全部可能的子字符串,符合 overlapping & optimal subcontructure,可以采用 DP 思想加速求解。
*
*/
void calculatePalinVV(string& s){ vector<vector<bool>> vvtmp(s.size(), vector<bool>(s.size())); PalinVV = vvtmp; for (int i = (int)s.size()-; i >= ; i--) {
PalinVV[i][i] = ;
} for (int i = (int)s.size()-; i >= ; i--) {
if (s[i] == s[i+]) {
PalinVV[i][i+] = ;
}else{
PalinVV[i][i+] = ;
}
} for (int i = (int)s.size()-; i >= ; i--) {
for (int k = (int)s.size()-; k >= i + ; k--) {
if (s[i] == s[k] && PalinVV[i+][k-]) {
PalinVV[i][k] = ;
}else{
PalinVV[i][k] = ;
}
}
}
} int minCut(string s) { calculatePalinVV(s); vector<int> tmp(s.size(), NEWONE);
tailMinCutSC = tmp; int minSC = palindromeCut(s, ); tailMinCutSC[] = minSC; int minCutPoint = minSC - ; return minCutPoint;
}

参考资料 :

[LeetCode] Palindrome Partitioning II, Solution, 水中的鱼

04-21 00:16