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  • manacher算法

    嘟嘟嘟

     

    manacher算法能在O(n)时间内解决有关回文串的问题,而且算法本身也不长,noip前学学也无妨(虽然不太感觉能考)。

    算法流程:

    首先为了避免奇偶讨论我们在整个串前面添加一个字符‘@’,再整个串后面添加一个和 ‘@’不一样的字符(比如‘%’),然后每两个字符之间添加一个‘#’,比如aaa,就变成了@#a#a#a#%。

    然后需要两个辅助变量:mx, id。mx代表当前的回文半径最远能到达的位置,所以存的是下标;id代表对应的回文中心。

    对于算法计算到的 i ,计算回文半径p[i]时,令 i 关于id的对称点 j = 2 * id - i,然后分下面三种情况: 

    1.mx < i:必有p[i] >= 1,然后暴力扩展p[i]。

    2.mx - i > p[j]:说明以 j 为中心的回文串全部包含在以 id 为中心的回文串中,而且一定全在 id的左边,根据对称性,必有p[i] = p[j]。

    3.mx - i <= p[j]:说明 i 的会问半径不止mx - i,那么对于超出mx的部分,我们就暴力扩展。

     

    复杂度:因为mx最多只会右移n次,所以时间复杂度O(n)。

     

    统计答案:

    这道题统计的是回文串长度,我们求的是添加完字符的回文串的半径,感觉上两者应该是相等的,但事实上应该是ans[i] = p[i] - 1。可以分一下两种情况考虑:

    1.如果这一位是原串字符:那么算法得到的回文半径至少都是2,因为多算了‘#’,所以要减去1。

    2.如果这一位是'#':则两边肯定是原串字符,如果相等,就继续往两侧扩展,而两侧的又是'#',所以半径至少是3,又多算了‘#’,所以还要减去1。

    现在就可以解释为什么在字符串头和尾要添加两个不同的字符了,为什么不添或者添两个一样的就不行?

    一个个解释:

    1.不填,那么如果这个串就是回文串的话,他就会一直向两侧匹配,直到越界,然后就会发生些不可预料的事情。

    2.添一样的:不仅不能防止越界,得到的答案还会加1.

    上代码啦:

     1 #include<cstdio>
     2 #include<iostream>
     3 #include<cmath>
     4 #include<algorithm>
     5 #include<cstring>
     6 #include<cstdlib>
     7 #include<cctype>
     8 #include<vector>
     9 #include<stack>
    10 #include<queue>
    11 using namespace std;
    12 #define enter puts("") 
    13 #define space putchar(' ')
    14 #define Mem(a, x) memset(a, x, sizeof(a))
    15 #define rg register
    16 typedef long long ll;
    17 typedef double db;
    18 const int INF = 0x3f3f3f3f;
    19 const db eps = 1e-8;
    20 const int maxn = 1.1e7 + 5;
    21 inline ll read()
    22 {
    23     ll ans = 0;
    24     char ch = getchar(), last = ' ';
    25     while(!isdigit(ch)) {last = ch; ch = getchar();}
    26     while(isdigit(ch)) {ans = ans * 10 + ch - '0'; ch = getchar();}
    27     if(last == '-') ans = -ans;
    28     return ans;
    29 }
    30 inline void write(ll x)
    31 {
    32     if(x < 0) x = -x, putchar('-');
    33     if(x >= 10) write(x / 10);
    34     putchar(x % 10 + '0');
    35 }
    36 
    37 int n;
    38 char s[maxn], t[maxn << 1];
    39 int p[maxn << 1];
    40 
    41 void init()
    42 {
    43   n = strlen(s);
    44   t[0] = '@';
    45   for(int i = 0; i < n; ++i) t[i << 1 | 1] = '#', t[(i << 1) + 2] = s[i];
    46   n = (n << 1) + 2;
    47   t[n - 1] = '#'; t[n] = '$';
    48 }
    49 void manacher()
    50 {
    51   int mx = 0, id;
    52   //id不用赋初值,因为对于第一次循环,一定有mx<1,于是id就被赋值成1了.
    53   for(int i = 1; i < n; ++i)
    54     {
    55       if(mx > i) p[i] = min(p[(id << 1) - i], mx - i);
    56       else p[i] = 1;
    57       while(t[i - p[i]] == t[i + p[i]]) p[i]++;
    58       if(i + p[i] > mx) mx = p[i] + i, id = i;
    59     }
    60 }
    61 
    62 int main()
    63 {
    64   scanf("%s", s);
    65   init(); manacher();
    66   int ans = 0;
    67   for(int i = 0; i < n; ++i) ans = max(ans, p[i]);
    68   write(ans - 1); enter;
    69   return 0;
    70 }
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