最长回文子序列

该问题区别于最长回文子串,子串必须是连续的,而子序列则可以跳跃,例如AABCAA的最长回文子串为AA,但是它的最长回文子序列为AABAA和AACAA.
下面给出两种解法,递归版和动态规划版:

  1. 递归版
    递推公式:
  1. 递归出口:长度为1的字符串,最长回文子序列长度为1

  2. 如果S的最后一个元素和第一个元素是相同的,这时:LPS(0, n-1) = LPS(1, n-2) + 2 , 以AABCAA 为例,第一个和最后一个相同,因此计算 L(1,n-2) (绿色部分)。

  3. 如果不相同:LPS(0, n-1) = MAX ( LPS(1, n-1) , LPS(0, n-2) )。 以AABCAB为例,LPS(1,n-1)即为去掉第一个元素的子序列,LPS(0, n-2)为去掉最后一个元素
    int lps(char *str, int i, int j)
    {
    //递归出口
    if(i == j) // 一个元素的最长回文子序列为1
    return 1;
    if(i > j) // 因为只计算序列 str[i ... j]
    return 0;

     if (str[i] == str[j])
         return lps(str, i+1, j-1) + 2;
     else
         return max(lps(str, i, j-1), lps(str, i+1, j));
    }
    
  1. 动态规划版
    和递归的逻辑相反,自底向上,先解决子问题,再解决当前问题,递推公式和递归版相同。
    int lpsDP(char *str, int n){
    int dp[n][n];
    memset(dp, 0, sizeof(dp));

     for(int i=0; i<n; i++) 
         dp[i][i] = 1;
     //i 表示当前长度为 i+1 的子序列
     for(int i=1; i<n; i++){
         //考虑所有连续的长度为 i+1 的子串. 该串为str[j, j+i]
         for(int j=0; j+i<n; j++){
             if(str[j] == str[j+i]) //首尾相同
                 dp[j][j+i] = dp[j+1][j+i-1] + 2;
             else
                 dp[j][j+i] = max(dp[j+1][j+i], dp[j][j+i-1]);
         }
     }
     return dp[0][n-1];
    

    }
    动态规划版需要注意的一个细节是,当j+1 <= j+i-1 (i >= 2)成立时,dp[j+1][j+i-1]才有意义,当 i=1 时,会出现dp[j+1][j]的情形,因此在最开始用memset(dp, 0, sizeof(dp));置0.

动态规划版数组求解区域
动态规划版数组求解区域

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