Repeated Substring Pattern【重复的子字符串【KMP】】

最新推荐文章于 2023-12-16 22:50:52 发布

Sim0Hayha

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分类专栏：数据结构与算法

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本文介绍两种判断一个非空字符串是否能由其子串重复拼接而成的方法：一种使用KMP算法，通过构建部分匹配表来高效解决问题；另一种通过检查字符串长度是否为潜在子串长度的倍数，并验证重复子串的有效性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

PROBLEM:

Given a non-empty string check if it can be constructed by taking a substring of it and appending multiple copies of the substring together. You may assume the given string consists of lowercase English letters only and its length will not exceed 10000.

Example 1:

Input: "abab"

Output: True

Explanation: It's the substring "ab" twice.

Example 2:

Input: "aba"

Output: False

Example 3:

Input: "abcabcabcabc"

Output: True

Explanation: It's the substring "abc" four times. (And the substring "abcabc" twice.)

SOLVE:

bool repeatedSubstringPattern(string str) {
    int i = 1, j = 0, n = str.size();  
    vector<int> dp(n+1,0);  
    dp[0]=-1;
    while( i < str.size() ){  
        if( j==-1||str[i] == str[j] )
             dp[++i]=++j;  
        else
             j = dp[j];  
    }  
    return dp[n]&&dp[n]%(n-dp[n])==0;
}

分析（KMP算法）：这种方法用到了KMP算法，其中dp[i]中的i从0开始，dp[i]的值为“当前字符str[i]与模式字符str[j]不相同时，j跳至的下标”，其实也表示“当前字符之前，前缀与后缀相同的最大长度”，如str=“abcdabcd”,则str[5]='b'，'b'之前的子字符串“abcda”前缀a与后缀a相同，相同的最长长度为1，所以dp[5]=1。str[1]之前只有一个字符，所以dp[1]=0，由于当j==0&&str[i] != str[j]时，j=dp[j]=-1，下一次循环dp[i+1]=j+1=0，再次循环进行str[0]和str[i+1]的比较...

public boolean repeatedSubstringPattern(String str) {
	int l = str.length();
	for(int i=l/2;i>=1;i--) {
		if(l%i==0) {
			int m = l/i;
			String subS = str.substring(0,i);
			StringBuilder sb = new StringBuilder();
			for(int j=0;j<m;j++) {
				sb.append(subS);
			}
			if(sb.toString().equals(str)) return true;
		}
	}
	return false;
}

分析：此方法主要利用“字符串重复，则输入字符串长度必然为模式字符串长度的整数倍”的性质，比较好理解。