python-leetcode 60.分割回文串

題目:

給定一個字符串S,請將S分割成一些子串,使每個子串都是回文串,返回S所有可能的分割方案


方法一:回溯+深度優先搜索

1. 主要思想
  • 使用 深度優先搜索(DFS) 遍歷 s 的所有可能劃分方式。
  • 使用 回溯(Backtracking)嘗試所有可能的子串分割,并在搜索失敗時撤銷上一步決策。
  • 剪枝優化:如果某個子串不是回文,就直接跳過,減少不必要的遞歸調用。

"aab" 為例,我們一步步拆解執行過程:

(1) 遞歸函數 dfs(i)
  • dfs(i) 代表從索引 i 開始嘗試分割 s[i:]
  • 終止條件:當 i == n(遍歷完整個字符串),說明找到了一個完整的回文劃分,將 path 復制到 ans 中。
(2) 遍歷所有可能的子串
  • j 為子串 s[i:j+1] 的結束索引:
    • 如果 s[i:j+1]回文,則遞歸處理 s[j+1:]
    • 如果 s[i:j+1] 不是回文,就跳過這個分割。
Step 1: dfs(0)
  • i = 0,遍歷 j02
    1. s[0:1] = "a" 是回文 → 加入 pathdfs(1)
    2. s[0:2] = "aa" 是回文 → 加入 pathdfs(2)
    3. s[0:3] = "aab" 不是回文 → 跳過
Step 2: dfs(1)(繼續從 "a" 后開始)
  • i = 1,遍歷 j12
    1. s[1:2] = "a" 是回文 → 加入 pathdfs(2)
Step 3: dfs(2)(繼續從 "a" 后開始)
  • i = 2,遍歷 j22
    1. s[2:3] = "b" 是回文 → 加入 pathdfs(3)
Step 4: dfs(3)(終止條件)
  • i = 3 == len(s),找到一個完整的劃分 ["a", "a", "b"],存入 ans,然后回溯。

4. 回溯過程

  • 回溯到 dfs(2),撤銷 "b",繼續找其他可能(沒有)。
  • 回溯到 dfs(1),撤銷 "a",嘗試 "aa"
    • "aa" 是回文 → dfs(2)
    • 繼續拆分 s[2:3] = "b",得到 ["aa", "b"],存入 ans

最終 ans = [["a", "a", "b"], ["aa", "b"]]

class Solution(object):def partition(self, s):""":type s: str:rtype: List[List[str]]"""n=len(s)  #字符串的長度ans=[]   #存儲所有符合條件的回文子串分割方案path=[]  #存儲當前的分割方案,DFS過程中會不斷更新def dfs(i):if i==n:  #被分割完畢ans.append(path[:])  #復制return for j in range(i,n):t=s[i:j+1]  #t是s的子串,索引 i 到 jif t==t[::-1]:  #生成t的逆序,判斷是否為回文path.append(t)#將 t 加入當前分割方案dfs(j+1)# 遞歸處理s[j+1:]path.pop() #回溯dfs(0)return ans

時間復雜度:O(n2n),其中?n?為?s?的長度

空間復雜度:O(n)

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