最大回文子串算法Manacher

基礎了解

  1. 回文串:是一個正讀和反讀都一樣的字符串。例如:level ,asdffdsa
  2. 回文子串:字符串中,滿足回文串條件的子串

優(yōu)勢

  1. 不用關注字符串的奇偶性
  2. 線性查找辐怕,每一個字符的回文串長度查找都只需一次,時間復雜度為O(n)

如何進行字符串處理

  1. 通過對字符串進行預處理从绘,即在每一個字符前后都插上相同的符號寄疏,這樣會讓字符串都變成奇數長度。

abcde ---> #a#b#c#d#e#
abcd ---> #a#b#c#d#

求最大回文子串思路

  1. 求每一個字符所能獲得的最大回文串的半徑
  2. 根據半徑-1僵井,就可以得到以該字符為中心的最長回文串長度(半徑-1)

為什么字符的最長回文子串會是半徑-1

  • 觀察下面子串
    *char: *字符串的各個字符
    *RL: *以該字符為中心陕截,獲取回文子串半徑(如果只有自身,為1)
    *i: *字符序號
char # a # b # a #
RL 1 2 1 4 1 2 1
RL-1 0 1 0 3 0 1 0
i 0 1 2 3 4 5 6
  • 以b字符為例批什,b字符的回文子串有#a#b#a# 农曲,去掉加入的#,實際上為aba(3個)驻债。b的半徑按從左到右為b#a#(4個)乳规,所以,字符的最長回文子串為RL(半徑-1)
  • (#a#b#a#)中#跟a對應合呐,#跟b對應驯妄,#跟a對應,所以字符的回文長度可為(L(回文串長度)-1)/2合砂。先去掉一個#,剩下的對半除以2后,就是真正的字符串了翩伪。

通過上面的分析微猖,發(fā)現只要獲得字符的回文串半徑,就能夠計算并獲得最長的回文子串

如何計算回文子串半徑缘屹?

  1. "材料準備"
    1.1 i:字符序號
    1.2 max_string_id:最大回文子串的字符的位置
    1.3 max_string_length_id:最大回文子串凛剥,所能觸及的最右一個字符的位置
    1.4 2max_string_length_id-max_string_id:最大回文子串,所能觸及的最左一個字符的位置
    1.5 Len:存儲改造后的字符的
    數組*
    1.6 j:i以max_string_id中心的對稱點
  2. 兩種情況分析
    2.1 i<max_string_id
    那么找到i相對于max_string_id的對稱位置轻姿,設為j犁珠,那么如果Len[j]<P-i,如下圖:
first.jpg

那么說明以j為中心的回文串一定在以max_string_id為中心的回文串的內部互亮,且j和i關于位置max_string_id對稱犁享,由回文串的定義可知,一個回文串反過來還是一個回文串豹休,所以以i為中心的回文串的長度至少和以j為中心的回文串一樣炊昆,即Len[i]>=Len[j]。因為Len[j]<max_string_length_id-i,所以說i+Len[j]<max_string_length_id威根。由對稱性可知Len[i]=Len[j]凤巨。


如果Len[j]>=max_string_length_id-i,由對稱性,說明以i為中心的回文串可能會延伸到max_string_length_id之外洛搀,而大于max_string_length_id的部分我們還沒有進行匹配敢茁,所以要從max_string_length_id+1位置開始一個一個進行匹配,直到發(fā)生失配留美,從而更新max_string_length_id和對應的max_string_id以及Len[i]彰檬。

second.jpg

2.2 i>max_string_id
如果i比max_string_length_id還要大,說明對于中點為i的回文串還一點都沒有匹配独榴,這個時候僧叉,就只能老老實實地一個一個匹配了,匹配完成后要更新max_string_length_id的位置和對應的max_string_id以及Len[i]棺榔。

third.jpg

代碼加工中...


借鑒如下博文瓶堕,如有興趣可以查看
http://blog.csdn.net/dyx404514/article/details/42061017

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