132. 分割回文串 II

Q:

给定一个字符串 s,将 s 分割成一些子串,使每个子串都是回文串。

返回符合要求的最少分割次数。

示例:

输入: “aab”
输出: 1
解释: 进行一次分割就可将 s 分割成 [“aa”,“b”] 这样两个回文子串。

A:

1.我最开始想到了要两次DP,先算一个是否是回文数的dp数组,再算所求的DP。
但第二个DP数组我用的二维数组,然后就变成了O(N^3)时间。因为对于其中每个元素都要从左边界遍历到右边界进行分割,没有想到可以利用第一个DP中的数据。
代码是对的,自己机器跑了,但AC不了,第26个用例超时:

超时的代码!:

 1 class Solution:
 2     def minCut(self, s: str) -> int:
 3         #先算一个dp数组记录是否是回文数
 4         #dp[i][j]记录s[i,j]闭区间是否是回文数
 5         l=len(s)
 6         if not s:
 7             return 0
 8         dp=[[0 for i in range(l)] for j in range(l)]
 9         for i in range(l):
10             dp[i][i]=1  #一个元素的一定是回文数,递推起始条件
11         for i in range(l-1):
12             if s[i]==s[i+1]:
13                 dp[i][i+1]=1    #两个相邻元素的若值相同,也为回文数
14         for step in range(2,l):
15             i=0
16             while i+step<l:
17                 j=i+step    #j为右边界,考察s[i,j]是否是回文数
18                 #矩阵的右上半部,满足i<=j才有意义
19                 dp[i][j]=int(dp[i+1][j-1] and s[i]==s[j])
20                 #当前字符串为回文数的条件:两边界截掉是回文数
21                 i+=1
22         #回文数dp数组建立好,考虑对于s[i,j]字符串的最少分割次数f(i,j),
23         #若当前字符串为回文数即dp[i][j]==1则分割次数f(i,j)为0,不用割,
24         #否则可能的切割位置为i+1到j-1,假设切割位置为k(i<k<j),
25         #还需要知道f(i,k),f(k+1,j),故还需要一个求最少分割次数的dp数组
26         dp2=[[float('inf') for i in range(l)] for j in range(l)]
27         for i in range(l):
28             dp2[i][i]=0     #单个字符串不用割,其他元素初始化为无穷大
29         for step in range(1,l):  #对[i,i+step]闭区间考察,i取0时,0+step应该小于l
30             i=0
31             while i+step<l:
32                 if dp[i][i+step]==1:    #若s[i,i+step]已是回文
33                     dp2[i][i+step]=0
34                 else:
35                     #若s[i,i+step]不是回文,则一定要切,下面开始切
36                     cur_min=float('inf')
37                     for cut in range(i,i+step):
38                         #找割数最小的割法
39                         cur_min=min(cur_min,dp2[i][cut]+dp2[cut+1][i+step]+1)
40                     dp2[i][i+step]=cur_min
41                 i+=1
42         # print(dp)
43         # print(dp2)
44         return dp2[0][l-1]

2.正确代码:
第一个dp数组一样,必须是二维的。第二个dp数组一维的,dp2[i]表示从i开始到末尾的字符串的最小分割数,对于每个dp[i],在i+1到n-1找分割点k就完事了,i到k为回文串通过第一个DP数组查询,O(1) ,剩下的k到n-1是之前算好的,所以第二个DP数组要从右往左算,因为右边界不动。总体O(N^2)复杂度。

c++:

 1 class Solution {
 2 public:
 3     #define inf INT_MAX
 4     int minCut(string s) {
 5         int n=s.size();
 6         vector<vector<bool>> is_huiwen(n,vector<bool>(n,false));
 7         for(int i=0;i<n;++i){is_huiwen[i][i]=true;}
 8         for(int i=0;i<n-1;++i){is_huiwen[i][i+1]=(s[i]==s[i+1]?true:false);}
 9         //下往上,左往右算dp
10         for(int i=n-3;i>=0;--i){
11             for(int j=i+2;j<n;++j){
12                 is_huiwen[i][j]=(s[i]==s[j] and is_huiwen[i+1][j-1])?true:false;
13             }
14         }
15         vector<int> dp(n,inf);//dp[i]表示s截止到i最小分割次数(inf表示没法分割)
16         for(int i=0;i<n;++i){
17             if(is_huiwen[0][i]){
18                 dp[i]=0;
19                 continue;
20             }
21             for(int cut=1;cut<=i;++cut){
22                 if(is_huiwen[cut][i] and dp[cut-1]!=inf){
23                     dp[i]=min(dp[i],dp[cut-1]+1);
24                 }
25             }
26         }
27         return dp[n-1];
28     }
29 };

python:

 1 class Solution:
 2     def minCut(self, s: str) -> int:
 3         l=len(s)    #先算一个dp数组记录是否是回文,dp[i][j]记录s[i,j]闭区间是否是回文数
 4         if not l:
 5             return 0
 6         dp=[[0 for i in range(l)] for j in range(l)]
 7         for i in range(l-1,-1,-1):  #从下往上,从右往左算
 8             for j in range(l-1,i-1,-1):
 9                 if s[i]==s[j]:
10                     dp[i][j]=1 if j-i<2 else dp[i+1][j-1]
11         dp2=[float('inf') for i in range(l)]  #dp2[i]表示从i开始到末尾字符串的最小分割数
12         for i in range(l-1,-1,-1):  
13             if dp[i][l-1]:  #当前字符串是回文数
14                 dp2[i]=0
15             else:
16                 _min=float('inf')
17                 for cut in range(i,l-1):    #不同割点位置
18                     if dp[i][cut]==1:
19                         _min=min(dp2[cut+1]+1,_min)
20                 dp2[i]=_min
21         print(dp2)
22         return dp2[0]

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