一、题目描述

给你一个字符串 s,请你将 s 分割成一些子串,使每个子串都是回文。

返回符合要求的 最少分割次数 。

示例 1:

输入:s = "aab"

输出:1

解释:只需一次分割就可将 s 分割成 ["aa","b"] 这样两个回文子串。

示例 2:

输入:s = "a"

输出:0

示例 3:

输入:s = "ab"

输出:1

提示:

1 <= s.length <= 2000

s 仅由小写英文字母组成

二、解题思路

设 f[i]表示字符串的前缀 s[0..i]的最少分割次数。要想得出 f[i]的值,我们可以考虑枚举 s[0..i] 分割出的最后一个回文串,这样我们就可以写出状态转移方程:

Leetcode No.132 分割回文串 II(动态规划)_子串

 其中 s[j+1..i] 是一个回文串

即我们枚举最后一个回文串的起始位置 j+1,保证 s[j+1..i]是一个回文串,那么 f[i]就可以从 f[j]转移而来,附加 1 次额外的分割次数。

注意到上面的状态转移方程中,我们还少考虑了一种情况,即 s[0..i] 本身就是一个回文串。此时其不需要进行任何分割,即:

f[i]=0

那么我们如何知道 s[j+1..i]或者 s[0..i]是否为回文串呢?我们可以使用与

​Leetcode No.131 分割回文串(DFS)_公众号:算法攻城狮 ​

中相同的预处理方法,将字符串 s 的每个子串是否为回文串预先计算出来,即:

设 f(i,j) 表示 s[i..j]是否为回文串,那么有状态转移方程:

Leetcode No.132 分割回文串 II(动态规划)_子串_02

 其中 ∧ 表示逻辑与运算,即 s[i..j]为回文串,当且仅当其为空串(i>j),其长度为 1(i=j),或者首尾字符相同且 s[i+1..j-1] 为回文串。

这样一来,我们只需要 O(1)的时间就可以判断任意 s[i..j]是否为回文串了。通过动态规划计算出所有的 f 值之后,最终的答案即为 f[n-1],其中 n 是字符串 s 的长度。

三、代码

public class Solution {
boolean[][] f;
List<String> ans = new ArrayList<String>();
int n;
public int minCut(String s) {
n = s.length();
f = new boolean[n][n];
for (int i = 0; i < n; ++i) {
Arrays.fill(f[i], true);
}
for (int i = n - 1; i >= 0; --i) {
for (int j = i + 1; j < n; ++j) {
//判断任意 s[i..j]是否为回文串了
f[i][j] = (s.charAt(i) == s.charAt(j)) && f[i + 1][j - 1];
}
}
//rs[i] 表示字符串的前缀 s[0..i] 的最少分割次数
int[] rs=new int[n];
Arrays.fill(rs, Integer.MAX_VALUE);
for(int i=0;i<n;i++){
//假如s[0..i] 本身就是一个回文串,此时不需要进行任何分割
if(f[0][i]){
rs[i]=0;
}else{
for(int j=0;j<i;j++){
//假如以j位置切分, s[j+1..i] 是一个回文串
if(f[j+1][i]){
//f[i] 就可以从f[j]转移而来,附加1次额外的分割次数
rs[i]=Integer.min(rs[i],rs[j]+1);
}
}
}
}
return rs[n-1];
}

public static void main(String[] args) {
Solution solution=new Solution();
System.out.println(solution.minCut("ab"));
}
}

四、复杂度分析

时间复杂度:O(n^2),其中 n 是字符串 s 的长度。预处理计算 f 和动态规划计算 rs 的时间复杂度均为 O(n^2)。

空间复杂度:O(n^2),数组 f 需要使用 O(n^2)的空间,数组 rs 需要使用 O(n) 的空间。