Manacher算法: O(n)时间求字符串的最长回文子串

来源:互联网 发布:仓库管理优化方案 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 01:48

         回文串包括奇数长的和偶数长的,一般求的时候都要分情况讨论,这个算法做了个简单的处理把奇偶情况统一了。算法的基本思路是这样的,把原串每个字符中间用一个串中没出现过的字符分隔开来(统一奇偶),用一个数组p[ i ]记录以 str[ i ] 为中间字符的回文串向右能匹配的长度。先看个例子

原串:w  a   a   b   w   s   w   f   d

新串:   #   w   #   a   #   a   #   b   #   w   #   s    #   w    #     f    #    d     #

             0   1   2   3   4    5   6  7   8   9  10  11 12  13  14   15  16   17   18

p数组:1    2   1   2   3    2   1   2   1   2   1    4   1    2   1     2    1    2    1

由p数组的性质,新串中以str[i]为中间字符的回文串的长度为p[i]-1,以#为中间字符的就是长度为偶数的,以非#号为中间字符的就是长度为奇数的,那么怎么求p[ ]数组呢。

从左到右计算,也就是计算p[i]时 p[0.....i-1] 都以计算出,并且用一个变量mx记录 max{ k+p[ k ] } (k=0.....i-1),用id记录取最大值时的k, 则 p[ i ]= min( p[2*id - i ], mx - i )

当 mx - i > P[j] 的时候,以str[j]为中心的回文子串包含在以str[id]为中心的回文子串中,由于 i 和 j 对称,以str[i]为中心的回文子串必然包含在以str[id]为中心的回文子串中,所以必有 P[i] = P[j],见下图。



当 P[j] > mx - i 的时候,以Str[j]为中心的回文子串不完全包含于以S[id]为中心的回文子串中,但是基于对称性可知,下图中两个绿框所包围的部分是相同的,也就是说以Str[i]为中心的回文子串,其向右至少会扩张到mx的位置,也就是说 P[i] >= mx - i。至于mx之后的部分是否对称,就只能老老实实去匹配了。



代码:

//输入,并处理得到字符串sint p[1000], mx = 0, id = 0;memset(p, 0, sizeof(p));for (i = 1; str[i] != '\0'; i++) {    p[i] = mx > i ? min(p[2*id-i], mx-i) : 1;    while (str[i + p[i]] == str[i - p[i]]) p[i]++;    if (i + p[i] > mx) {        mx = i + p[i];        id = i;    }}//找出p[i]中最大的




原创粉丝点击