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manacher算法求最长回文子串

manacher算法求最长回文子串

作者: 不识地理不懂距离 | 来源:发表于2019-02-09 16:20 被阅读0次

    1.那就在每两个字符之间插入一个固定的字符,将字符串统统变为奇数长度的字符串

    2.设置p数组,p[i]是以i为中心的最大对称半径

    3.从左到右求p[],id为之前的最长回文子串的中心,mx为回文串的边界

    4.定义p[i]表示i位置的最长回文串长度,看下图,其中mx=p[id],

    假设当前要求的是p[i],那么p[id]和p[j]都已经知道了,既然是回文串那么肯定是关于中心对称的,

    (j的回文串被包含了,则i的回文串一定也被包含了)

    5.j的回文串不被包含在最大的里面时,当p[j]>mx-i时,说明以i为中心的回文串可能延伸到mx外边,从mx+1处开始匹配,知道匹配失败以后,从而更新mx和p[i]

    6.当i>mx时,则说明以i为中心的最长回文子串还没开始匹配寻找

    因此需要一个一个进行匹配寻找,结束后更新mx和对应的id以及p[i]。

    看到一份代码,看了半天才明白,算法很巧妙

    把所有的情况都归到了前两种,不断更新已经处理到的最远位置,这样i永远不会大于mx,所以当对称点不满足时,只需要每次从mx+1的位置开始处理

    代码:

    class Solution {

        public String longestPalindrome(String s) {

            if(s == null || s.length() < 1)

                return "";

            String str = dealWithS(s);  // 处理一下s,即将给字符串s的中间加上特殊字符,这样无论对于奇数字符还是偶数字符可以做同样的处理

            int[] res = new int[str.length()];

            int R = 0; // 当前所能扩展最大位置(最远的位置)

            int C = 0; // C位置时最远能扩大到R

            int maxC= 0; // 最长的半径的位置

            res[0] = 0;

            for(int i = 1; i < str.length(); i++)

            {

                int j = 2 * C - i;  // i点的对称点

                if(j >= 0 && res[j] < R - i)  // 对称点存在且对称点的回文半径在C的回文中

                {

                    res[i] = res[j];

                }

                else  //如果j的回文串不被包含在回文的里面时,则从R+1开始扩展,这个算法把i>R的情况也进行了优化

                {

                    int k = 1;

                    while(R + k < str.length() && 2 * i - R - k >= 0)

                    {

                        //当Len[j] >= sub.side - i时说明以S_new[i]为中心的回文串可能延伸到sub_side之外,而大于sub_side的部分还没有进行匹配,所以要从sub_side+1位置开始进行匹配,直到匹配失败以后,从而更新sub_side和对应的sub_midd以及Len[i]

                        if(str.charAt(R + k) == str.charAt(2 * i - R - k))

                            k ++;

                        else

                            break;

                    }

                    res[i] = R -i + k - 1;//半径

                    if(res[i] + i > R)//更新了R的位置,如果当前的i已经大于R了,那R也会更新到i的位置,R是最远可以达到的位置   

                    {//所以每次只需要从R+1的位置开始匹配即可

                        R = res[i] + i;

                        C = i;

                    }

                }

                maxC = res[maxC] > res[i] ? maxC : i;  // maxC保存的是回文半径最大的那个点的位置

            }

            String subStr = str.substring(maxC - res[maxC], maxC + res[maxC] + 1);

            StringBuffer sb = new StringBuffer();

            for(int i = 0; i < subStr.length(); i++)

            {

                if(subStr.charAt(i) != '#')

                    sb.append(subStr.charAt(i));

            }

            return sb.toString();

        }

        public static String dealWithS(String s)  // 将原字符串进行处理

        {

            StringBuffer sb = new StringBuffer();

            sb.append("#");

            for(int i = 0; i < s.length (); i++)

            {

                sb.append(s.charAt(i));

                sb.append("#");

            }

            return sb.toString();

        }

    }

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