Java 中的回文分割问题

2024 年 9 月 10 日 | 阅读 8 分钟

字符串的回文划分意味着将给定的字符串划分为若干个子串,使得每个子串本身都是一个回文串。在 Java 的回文划分问题中,我们需要返回使给定字符串的每个子串都成为回文串所需的最小切割次数。让我们通过几个例子来理解。

示例 1

字符串 str = "pmptuiutpmp"

最小切割次数 = 0

这是因为给定的字符串本身就是一个回文串。因此,不需要进行任何切割。

示例 2

字符串 str = "pmpmmmpmmpmpmp"

最小切割次数 = 3

通过 3 次切割,我们可以将给定的字符串分割成 4 个子串,使得每个子串都是回文串。这 3 次切割如下所示。

pmp | m | mmpmm | pmpmp

我们看到子串 "pmp"、"m"、"mmpmm" 和 "pmpmp" 都是回文串。

示例 3

字符串 str = "pqrstu"

最小切割次数 = 5

通过 5 次切割,我们可以将给定的字符串分割成 6 个子串,使得每个子串都是回文串。这 5 次切割如下所示。

p | q | r | s | t | u

我们看到子串 "p"、"q"、"r"、"s"、"t" 和 "u" 都是回文串。

解决这个问题主要有两种方法:一种是递归方法,另一种是迭代方法。我们先从递归方法开始。

使用递归

我们来看看递归方法的实现。

文件名:PalinPartition.java

输出

For the string 'pmpmmmpmmpmpmp' the number of minimum cuts is: 3
For the string 'pqrstu' the number of minimum cuts is: 5
For the string 'pmptuiutpmp' the number of minimum cuts is: 0

使用迭代

我们来看看迭代方法的实现。

文件名:PalinPartition1.java

输出

For the string 'pmpmmmpmmpmpmp' the number of minimum cuts is: 3
For the string 'pqrstu' the number of minimum cuts is: 5
For the string 'pmptuiutpmp' the number of minimum cuts is: 0

在上面的方法中,我们使用嵌套到第三层的 for 循环来找到解决方案。因此,上述方法非常耗时。因此,面试官在大多数情况下会拒绝上述解决方案,或者面试官可能会要求优化该解决方案。上述解决方案的优化如下所示。

文件名:PalinPartition2.java

输出

For the string 'pmpmmmpmmpmpmp' the number of minimum cuts is: 3
For the string 'pqrstu' the number of minimum cuts is: 5
For the string 'pmptuiutpmp' the number of minimum cuts is: 0

上面提供的解决方案从不使用 for 循环嵌套到第三层。只使用了两层 for 循环嵌套。因此,与最后讨论的方法相比,它花费的时间更少来找到解决方案。因此,上述方法比最后讨论的方法更好。