求最长回文串,如果是暴力的方法的话,会枚举每个字符为中心,然后向两边检测求出最长的回文串,时间复杂度在最坏的情况下就是0(n^2),为什么时间复杂度会这么高,因为对于每一个作为中心的字符的检测是独立的,没有充分利用前面比较过信息,这就类似暴力求字符串的匹配最糟糕的情况下是0(n*m),然后通过预处理的信息把时间复杂度降低也就是kmp算法;
MANACHER算法:
先假设所有回文串都是以某个字符为中心的,即回文串的长度都是奇数;
lc[ i ]保存的是以位置i的字符为中心的最长回文串到最右边的距离
先假设以知lc[i],(0<=i<x)求lc[x]
设p=k+lc[k]-1,k是使p最大的i的取值,如下图
如果x>p那么直接以x为中心进行检测,并更新k;
如果x<=p那么对于以k为中心x的对称点就是j,并且lc[j]的值已经知道了,
If (lc[j]<p-x+1) lc[x]=lc[j]
因为s[j-1]!=s[j+1], s[j-1]=s[x-1],s[j+1]=s[x+1],所以s[x-1]!=s[x+1]如图:
If (lc[j]>=p-x+1) 那么lc[x]至少是lc[j] 如图:
但对于蓝色位置是不是还需要检测
时间复杂度分析:因为对于每一位s[i]都只被检测了一次,所以是o(n);
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现在回到最原先的问题,因为回文串有可能是“1221”这种长度是偶数的,MANACHER算法提供了一个构造的方法可以统一这两种情况:在两个字符之间插入一个没有出现过的字符,如‘#’,那么”1221”->”#1#2#2#1#”这样所有的回文串长度都是奇数的了,为了处理方便再在该字符串前面加一个‘$’字符,这样字符串就是$#1#2#2#1#
求出lc[i]后,对于以s[i]为中心的字符串,如果s[i]==’#’,那么len=(lc[i]-1)/2*2,因为lc[i]-1肯定是偶数(因为该回文串的最左和最右肯定是’#’)所以len=lc[i]-1;
如果s[i]!=’#’,那么len=(lc[i] - 1)/2*2+1;因为lc[i]-1肯定是奇数,所以len=lc[i]-2+1=lc[i]-1;
所以最后的解就是最大lc[i]-1;
1 void Manacher(char *s){ 2 s1[0]='$'; 3 int nn=strlen(s),c=1; 4 for (int i=0;i<nn;i++){ 5 s1[c++]='#'; 6 s1[c++]=s[i]; 7 }s1[c++]='#';s1[c++]=''; 8 // cout<<s<<endl<<s1<<endl; 9 10 lc[0]=1;lc[1]=1; 11 int k=1, p, j; 12 for (int i=2;i<c;i++){ 13 p=k+lc[k]-1; 14 if (p<i){ 15 int t=1; 16 while (i-t>=0 && i+t<c && s1[i-t]==s1[i+t]) t++; 17 lc[i]=t; k=i; 18 }else { 19 j=2*k-i; 20 if (lc[j]<p-i+1) lc[i]=lc[j]; 21 else { 22 int t=p-i+1; 23 while (i-t>=0 && i+t<c && s1[i-t]==s1[i+t]) t++; 24 lc[i]=t; k=i; 25 } 26 } 27 } 28 int ret=0; 29 for (int i=0;i<c;i++){ 30 //cout<<lc[i]<<" "; 31 if (lc[i]-1>ret) ret=lc[i]-1; 32 }//cout<<endl; 33 printf("%d ",ret); 34 35 }