摘要:2025-09-04:至多 K 次操作后的最长回文子序列。用go语言,给定一个字符串 s 和一个整数 k。你可以最多进行 k 次单步修改:每次选定字符串中的某个字符,将它变成字母表中与之相邻的字母——字母表按环状处理(例如对 z 向前一步得到 y,向后一步得到
2025-09-04:至多 K 次操作后的最长回文子序列。用go语言,给定一个字符串 s 和一个整数 k。你可以最多进行 k 次单步修改:每次选定字符串中的某个字符,将它变成字母表中与之相邻的字母——字母表按环状处理(例如对 z 向前一步得到 y,向后一步得到 a;对 a 向前一步得到 z,向后一步得到 b)。同一个位置可以多次修改,但所有修改的总次数不能超过 k。
在最多 k 次这样的修改之后,考察修改后字符串的最长回文子序列(子序列指通过删除若干字符并保持原有相对次序得到的非空串;回文指正反读相同)。要求返回能够达到的最长回文子序列的最大长度。
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s 仅由小写英文字母组成。
输入: s = "abced", k = 2。
输出: 3。
解释:
将 s[1] 替换为下一个字母,得到 "acced"。
将 s[4] 替换为上一个字母,得到 "accec"。
子序列 "ccc" 形成一个长度为 3 的回文,这是最长的回文子序列。
题目来自力扣3472。
1. 问题转换:
我们实际上允许对原字符串进行最多 k 次修改(每次修改一个字符,可以多次修改同一位置),然后求新字符串的最长回文子序列。注意,修改操作可以在任意位置进行任意次数(总次数不超过 k),且每次修改只能变成相邻字符(环状字母表)。
2. 关键观察:
• 最长回文子序列(LPS)不一定需要连续,但可以通过删除字符得到。
• 修改操作可以帮助我们使一些原本不相同的字符对变得相同(从而可以成为回文的一部分),但需要消耗操作次数。
• 对于一对对称位置的字符(比如 s[i] 和 s[j]),如果它们不相同,我们可以通过修改操作使它们相同。修改的最小操作次数为 min(|s[i]-s[j]|, 26-|s[i]-s[j]|)(因为字母表是环状的)。
3. 动态规划(DP)设置:
我们使用一个三维DP数组 f[k][i][j] 表示在最多使用 k 次操作的情况下,子串 s[i:j+1] 中能获得的最长回文子序列长度。
4. DP状态转移:
• 基础情况:当 i == j 时,只有一个字符,回文长度为1。
• 对于区间 [i, j]:
• 如果不使用 s[i] 和 s[j],那么最大长度为 max(f[k][i+1][j], f[k][i][j-1])。
• 如果使用 s[i] 和 s[j] 作为回文的两端,那么需要将它们修改为相同字符。设修改所需操作次数为 op = min(|s[i]-s[j]|, 26-|s[i]-s[j]|)。如果 op
• 取上述情况的最大值。
5. 初始化与计算顺序:
• 初始化:对于所有 k(0到K)和所有 i,f[k][i][i] = 1。
• 计算顺序:从短区间到长区间(即 j-i 从小到大),同时对于每个区间,遍历操作次数 k(从0到K)。
6. 最终答案:
整个字符串在最多使用 k 次操作后的最长回文子序列长度为 f[K][0][n-1]。
1. 字符串长度为5,初始字符:'a','b','c','e','d'。
2. 首先,检查整个字符串是否可以通过不超过 k 次操作变成完全回文?即计算所有对称位置((0,4), (1,3))的操作次数和:
• (0,4): 'a'和'd'的差值 |'a'-'d'| = 3,环状最小操作次数为 min(3,23)=3。
• (1,3): 'b'和'e'的差值 |'b'-'e'| = 3,min(3,23)=3。
总操作次数至少需要3+3=6>2,所以不能整个变成回文。
3. 使用DP计算:
• 考虑区间[0,4]:
• 如果不使用两端:最大为 max(f[2][1][4], f[2][0][3])。
• 如果使用两端:操作次数op=3(将'a'和'd'变成相同),但3>2(当前k=2),所以不能使用。
• 因此需要继续分解子问题。
4. 最终找到最长回文子序列为"ccc"(长度3),通过修改:
- 将s[1](原为'b')改为'c'(操作1次:向后一步)。
- 将s[4](原为'd')改为'c'(操作1次:向前一步)。
总操作次数为2,满足条件。
• 时间复杂度:
DP状态有三维:操作次数 k(0到K),左端点 i(0到n-1),右端点 j(0到n-1)。因此状态总数为 O(K * n^2)。每个状态的计算需要常数时间(比较几个情况)。所以总时间复杂度为 O(K * n^2)。
• 空间复杂度:
需要存储三维DP数组,大小为 (K+1) * n * n,因此空间复杂度为 O(K * n^2)。
对于约束(n200200=8e6,在Go语言中是可以接受的。
该方法通过动态规划巧妙地结合了修改操作和最长回文子序列问题,利用三维状态来记录操作次数和区间信息,逐步推导出最优解。计算顺序从小区间到大区间,确保子问题先被求解。最终答案即整个字符串在最多k次操作后的最长回文子序列长度。
package mAInimport ( "fmt")func longestPalindromicSubsequence(s string, K int)int { n := len(s) cnt := 0 for i := range n / 2 { d := abs(int(s[i]) - int(s[n-1-i])) cnt += min(d, 26-d) } if cnt = 0; i-- { f[k][i] = make(int, n) f[k][i][i] = 1 for j := i + 1; j我们相信人工智能为普通人提供了一种“增强工具”,并致力于分享全方位的AI知识。在这里,您可以找到最新的AI科普文章、工具评测、提升效率的秘籍以及行业洞察。
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来源:信诺教育