算法原理
最长回文字符串包括奇数长的和偶数长的,求的时候都要分情讨论,Manacher算法做了一个简单的处理,很巧妙地把奇数长度回文串与偶数长度回文串统一考虑,也就是在每个相邻的字符之间插入一个分隔符,串的首尾也要加,当然这个分隔符不能再原串中出现,一般可以用‘#’字符。
这样一来,原来的奇数长度回文串还是奇数长度,偶数长度的也变成以‘#’为中心奇数回文串了。
其次给每个字符串首部加一个题目中不会出现的字符,避免处理越界问题。(一般加’$’)
如图字符串就是通过算法预处理得到的新串
数组记录的以 为中间字符的回文串向右能匹配的最大长度(包括S[i]这个字符).
当不是所加字符‘#’时,就是字符串长度了假设以i为中心的回文串长度为,因为]记录以 为中间字符的回文串向右能匹配的长度,所以有
又因为此时串中加了其他字符#,以为中心的回文串一定是以#开头和结尾的,以#为中间字符的就是长度为偶数的,以非#号为中间字符的就是长度为奇数的,例如“#b#b#”或“#b#a#b#”所以减去最前或者最后的‘#’字符就是原串中长度的2倍,即原串长度为,化简的。
算法实现
- 算法实现就是要找出数组,如何找出数组是关键.
首先从左往右依次计算,当计算时,已经计算完毕。设为之前计算中最长回文子串的右端点的最大值,并且设取得这个最大值的位置为,分两种情况:
情况1:
那么找到相对于的对称位置,设为,那么如果
因为,能向左匹配的最左端点的坐标是
所以可知,所以可知
向如下图:
那么说明以为中心的回文串一定在以为中心的回文串的内部,且和关于位置对称,那么意味着以为中间字符的回文串能向右匹配最右端点没有超过。由回文串的定义可知,一个回文串反过来还是一个回文串,所以以i为中心的回文串的长度至少和以j为中心的回文串一样,所以。- 如果,由对称性,说明以为中心的回文串可能会延伸到之外,而大于的部分我们还没有进行匹配,所以要从位置开始一个一个进行匹配,直到发生失配,从而更新和对应的以及。
虽然p[j]>mx-i,但是可以保证的是这一段是跟是一样的,说明以s[i]为中心的回文串至少有这么长情况2:
如果i比mx还要大,说明对于中点为i的回文串还一点都没有匹配,这个时候,就只能老老实实地一个一个匹配了,匹配完成后要更新的位置和对应的以及。
int len=strlen(s);
int mx=0;
int id=0;
int res=-1;
for(int i=len;i>=0;i--)
{
s[i*2+2]=s[i];
s[i*2+1]='#';
}
s[0]='$';//加上特殊字符防止越界
for(int i=0;i<=2*len+1;i++)
{
if(mx>i)//mx<i的情况
{
p[i]=min(p[2*id-i],mx-i);//比较p[j]大还是mx-i大,取小的
}
else//如果i>=mx,要从头开始匹配
{
p[i]=1;
}
while(s[i-p[i]]==s[i+p[i]])//一个一个比较
{
p[i]++;
}
if(p[i]+i>mx))//若新计算的回文串右端点位置大于mx,要更新id和mx的值
{
mx=p[i]+i;
id=i;
}
res=max(res,p[i]-1);
}
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