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  • 最长回文子串

    最长回文子串

    就是正着读与反着读都一样的字符串,在给定的字符串中寻找有这样性质而且长度最长的子串

    例题

    http://acm.hdu.edu.cn/status.php?user=jason6666&pid=3068

    暴力法

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<string>
    #include<cstring>
    using namespace std;
    int findreversestring(string &s)
    {
        int len = s.length();
        int maxlength = 0;
        int start;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++)//遍历字符串
        {
            for (int j = i + 1; j < s.length(); j++)//不停地截取字符串地子串
            {
                int tmpi, tmpj;
                for (tmpi = i, tmpj = j; tmpi < tmpj; tmpi++, tmpj--)
                {
                    if (s[tmpi] != s[tmpj])break;
                }
                if (tmpi >= tmpj&&j - i > maxlength)//如果满足tmpi >= tmpj表示这是一个回文串,而且满足j - i > maxlength表示这个子串地长度是目前最长的
                {
                    maxlength = j - i + 1;//更新长度
                    start = i;//更新起点
                }
            }
            return maxlength;//返回长度(如果需要返回子串内容就return s,substr(i,maxlength);)
        }
    }
    
    int main()
    {
        std::ios::sync_with_stdio(false);
        std::cin.tie(0);
        std::cout.tie(0);
        string s;
        while (cin >> s)
        {
            cout << findreversestring(s) << endl;
            getchar();
        }
    
    }

    结果超时

    动态规划法

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<string>
    #include<cstring>
    using namespace std;
    int findreversestring(string &s)
    {
        bool dp[110][110] = { false };
        int len = s.length();
        int maxlength = 0;
        int start;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++)//初始化dp数组
        {
            dp[i][i] = true;
            if (i < s.length() - 1 && s[i] == s[i + 1])
            {
                dp[i][i + 1] = true;//先两个两个查看
                start = i;
                maxlength = 2;
            }
        }
        for (int l = 3; l <= s.length(); l++)//不停的改变每次截取的字符串长度
        {
            for (int i = 0; i <=s.length() - l; i++)//遍历整个字符串
            {
                int j = i +l - 1;//子串的结尾地址
                if (dp[i+1][j-1] && s[i] == s[j])//这里使用了动态规划的思想,也就是回文串的子串也是回文串,即如果满足dp[i+1][j-1]并且s[i] == s[j],则就是一个回文串
                {
                    dp[i][j] = true;
                    start = i;
                    maxlength = l;//改变串的长度
                }
            }
        }
        return maxlength;
    }
    
    int main()
    {
        std::ios::sync_with_stdio(false);
        std::cin.tie(0);
        std::cout.tie(0);
        string s;
        while (cin >> s)
        {
            cout << findreversestring(s) << endl;
            getchar();
        }
    
    }

    Manacher(马拉车)算法

    这个算法的总框架是,遍历所有的中心点,寻找每个中心点对应的最长回文子串,然后找到所有中心点对应的最长回文子串(即以各个字符为中心,改变半径寻找回文串的思想

    算法的使用前处理

    由于算法使用的是回文串的特性,所以要求字符串的长度要是奇数,如果不是奇数的话就要对字符串进行填充,从而保证字符串为奇数。

    代码

    void init()
    {
        for (int i = 0; i <=len; i++)//len是初始字符串的长度
        {
            str[2*i+1] = '#';
            str[2*i+2] = s[i];//由于上面的界限是i<=len,所以str最后的字符是''
        }
        str[0] = '*';//要保证字符串的第一个与最后一个是不同的
    }

    算法中参数的说明

    1.len:初始字符串的长度

    2.mx:当前回文串的最右边的边界

    3.id:当前回文串的中心点

    4.length数组,以每个字符为中心,能构成回文串的最大长度

    算法的理解

     1.图的说明:id是回文串的中点,j是i关于id对称的点,其中j已经经过了遍历,所以length【j】是已知的 

    算法的总体思想我觉得就是使用已知的 length【j】来对length【i】进行判断 从而缩短算法的时间

    2.首先判断i与mx的大小关系

      如果i大于mx,表示i现在所在的位置还没有经过判断,我们现在还不知道mx以外的字符是不是能够构成回文串,所以不能使用回文串的特点缩短判断,只能将length【i】置为1

      如果i小于mx,就要讨论length【j】与mx-i之间的大小关系了(其实是两个半径的比较)

         如果length【j】小于mx-i:表示图中的红1左边还没有超过mx的对称点,表示此时的length【j】是在整个大的回文串中的,我们可以使用回文串的性质得出length【i】=length【j】

         如果length【j】大于mx-i:表示length【j】一部分已经在大的回文串外面,但是我们至少可以保证在length【j】中的mx-i这一段是ok的,所以length【i】=mx-i

    算法代码

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<string>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    int length[330000];
    char str[330000], s[330000];//s中存放的是原始的字符串
    int len,mx,id;
    void init()
    {
        for (int i = 0; i <=len; i++)//len是初始字符串的长度
        {
            str[2*i+1] = '#';
            str[2*i+2] = s[i];//由于上面的界限是i<=len,所以str最后的字符是''
        }
        str[0] = '*';//要保证字符串的第一个与最后一个是不同的
    }
    
    
    int Manachar()
    {
        int sum = 0,  mx=0, id=0;
        length[0]=0;
        for (int i = 2; i < 2*len+1; i++)//遍历从2开始,因为0是*,1是# 都没有必要检测   添加后的str长度是2*len+1
        {
            if (i < mx)length[i] = min(mx - i, length[2 * id - i]);//算法中最重要的一步
            else length[i] = 1;
            while (str[i - length[i]] == str[i + length[i]])length[i]++;//这里在开始的时候在字符串的开始添加了*,保证数组不会越界
            if (i + length[i]>mx)//一旦我们寻找的子串半径+i位置大于mx,就要更新mx的值
            {
                mx = i + length[i];
                id = i; 
                sum = max(sum, length[i]);
            }
        }
        return sum - 1;
    
    }
    int main()
    {
    
        while (scanf("%s",s)!=EOF)
        {
            len = strlen(s);
            init();
            cout << Manachar() << endl;
            getchar();
        }
    
    }

    参考:https://blog.csdn.net/HappyRocking/article/details/82622881?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.nonecase

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Jason66661010/p/13096104.html
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