马拉车算法

做到最大子回文字符串看到的一个算法。所以记一下。

Manacher‘s Algorithm这个算法是用来统计最长线性回文字符串的。他先把字符串中间和两端分别插入了一个#,/*这样处理之后对于字符串无论奇数偶数的处理方法都是一样的了(我的理解)*/。建立一个array,size为处理后的string大小。对应的每个array[i]为以其为中点最大的半径r//若为1则为其自身。

Eg:

         a b c b a

               ↓

# a # b # c # b # a #

               ↓

1 2 1 2 1 6 1 2 1 2 1

防止越界,在双端加上特殊字符。//尾有\0所以只要注意开头就好

对于处理需要两个临时变量mx // id为center时最右的边界点pos  和id //最大回文串。 


代码如下。//看完算法写的,大概意思就是这个

class Solution {
public:
    string longestPalindrome(string s) {
       string t = "$#";
        for(auto i : s)
        {
            t += i;
            t += "#";
        }
        
        vector<int> p(t.size(),0);
        int mx = 0,id = 0,reslen = 0,rescenter = 0;
        for(int i = 1; i < t.size(); ++i)
        {
            p[i] = mx>i?min(p[2*id -1],mx-i):1; //
            while(t[i+p[i]] == t[i - p[i]]) ++p[i];
            if(mx<i + p[i])
            {
                mx = i +p[i];
                id = i;
            }
            if(reslen < p[i])
            {
                reslen = p[i];
                rescenter = i ;
            }
        }
       return s.substr((rescenter - reslen)/2,reslen-1);//
    }
};


对于这一句可能要多想一下,但这个函数关键也就在这里

p[i] = mx>i?min(p[2*id -1],mx-i):1; //


① mx>i

⑴mx-i > p[2*id-1]时,此点的子回文串必定包含在 len(mx - id, id)中, ∴p[2*id-1] = p[i];

⑵p[2*id-1] >= mx-i时,说明他的r左侧已经越过了id的边界点,只能匹配去判断是否对称了。

 ②mx<=i

p[i] = 1。



对于结果返回结果直接/2就可以

马拉算法是一种常用于字符串匹配的算法,其核心思想是利用回文串的对称性来减少比较次数。Java中可以通过以下步骤实现马拉算法: 1. 预处理字符串,将字符串中的每个字符用一个特殊字符隔开,如:将字符串"abc"变成"#a#b#c#" 2. 维护一个数组P,其中P[i]表示以i为中心的最长回文子串的半径长度。具体实现时,可以使用一个中心点center和右边界right来维护,其中center表示当前已知的最长回文子串的中心点,right表示该回文子串的右边界。根据回文串的对称性,可以利用已知回文串的左侧字符的对称点来推出右侧字符的回文半径。 3. 遍历字符串,根据P数组更新center和right,并记录最长回文子串的起始位置和长度。 以下是Java代码实现示例: ```java public class ManacherAlgorithm { public static String longestPalindrome(String s) { if (s == null || s.length() == 0) { return ""; } StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append("#"); for (int i = 0; i < s.length(); i++) { sb.append(s.charAt(i)); sb.append("#"); } String str = sb.toString(); int[] P = new int[str.length()]; int center = 0, right = 0; int start = 0, maxLen = 0; for (int i = 0; i < str.length(); i++) { if (i < right) { P[i] = Math.min(right - i, P[2 * center - i]); } while (i - P[i] - 1 >= 0 && i + P[i] + 1 < str.length() && str.charAt(i - P[i] - 1) == str.charAt(i + P[i] + 1)) { P[i]++; } if (i + P[i] > right) { center = i; right = i + P[i]; } if (P[i] > maxLen) { start = (i - P[i]) / 2; maxLen = P[i]; } } return s.substring(start, start + maxLen); } public static void main(String[] args) { String s = "babad"; System.out.println(longestPalindrome(s)); } } ```
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