zoukankan      html  css  js  c++  java
  • Manacher's ALGORITHM: O(n)时间求字符串的最长回文子串 [转载]

    本文转载自 http://www.felix021.com/blog/read.php?2040 ,如是转载文则注明原出处,谢谢:)
    Google Reader 订阅 点击这里,RSS地址: http://www.felix021.com/blog/feed.php 。

    源于这两篇文章: 
    http://blog.csdn.net/ggggiqnypgjg/article/details/6645824
    http://zhuhongcheng.wordpress.com/2009/08/02/a-simple-linear-time-algorithm-for-finding-longest-palindrome-sub-string/

    这个算法看了三天,终于理解了,在这里记录一下自己的思路,免得以后忘了又要想很久- -.

    首先用一个非常巧妙的方式,将所有可能的奇数/偶数长度的回文子串都转换成了奇数长度:在每个字符的两边都插入一个特殊的符号。比如 abba 变成 #a#b#b#a#, aba变成 #a#b#a#。 为了进一步减少编码的复杂度,可以在字符串的开始加入另一个特殊字符,这样就不用特殊处理越界问题,比如$#a#b#a#。

    下面以字符串12212321为例,经过上一步,变成了 S[] = "$#1#2#2#1#2#3#2#1#";

    然后用一个数组 P[i] 来记录以字符S[i]为中心的最长回文子串向左/右扩张的长度(包括S[i]),比如S和P的对应关系:

    S  #  1  #  2  #  2  #  1  #  2  #  3  #  2  #  1  #
    P  1  2  1  2  5  2  1  4  1  2  1  6  1  2  1  2  1
    (p.s. 可以看出,P[i]-1正好是原字符串中回文串的总长度)


    那么怎么计算P[i]呢?该算法增加两个辅助变量(其实一个就够了,两个更清晰)id和mx,其中id表示最大回文子串中心的位置,mx则为id+P[id],也就是最大回文子串的边界。

    然后可以得到一个非常神奇的结论,这个算法的关键点就在这里了:如果mx > i,那么P[i] >= MIN(P[2 * id - i], mx - i)。就是这个串卡了我非常久。实际上如果把它写得复杂一点,理解起来会简单很多:

    //记j = 2 * id - i,也就是说 j 是 i 关于 id 的对称点。
    if (mx - i > P[j]) 
        P[i] = P[j];
    else /* P[j] >= mx - i */
        P[i] = mx - i; // P[i] >= mx - i,取最小值,之后再匹配更新。


    当然光看代码还是不够清晰,还是借助图来理解比较容易。

    当 mx - i > P[j] 的时候,以S[j]为中心的回文子串包含在以S[id]为中心的回文子串中,由于 i 和 j 对称,以S[i]为中心的回文子串必然包含在以S[id]为中心的回文子串中,所以必有 P[i] = P[j],见下图。
    点击在新窗口中浏览此图片

    当 P[j] > mx - i 的时候,以S[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S[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。
    点击在新窗口中浏览此图片

    对于 mx <= i 的情况,无法对 P[i]做更多的假设,只能P[i] = 1,然后再去匹配了。

    于是代码如下:

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

     

  • 相关阅读:
    mongodb本地搭建过程
    vue-cli+webpack搭建简单的vue项目框架
    jquery效果
    通过类名查找类名里面的标签
    高亮显示代码部分
    高亮显示用户键盘输入(<kbd>)
    排版----描述
    排版----引用
    排版----首字母缩略语()
    排版----缩略语(<title>)
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yefeng1627/p/2991688.html
Copyright © 2011-2022 走看看