LeetCode Shortest Palindrome(kmp的妙用)

最新推荐文章于 2025-07-03 11:40:44 发布

kgduu

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分类专栏：算法设计与分析 OJ

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本文介绍了一种通过KMP算法找到原始字符串与其反转字符串之间的最长公共前后缀的方法，从而构造出最短的对称字符串。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题意：给出一个字符串，通过在字符串前添加字符，使得新的字符串为最短的对称字符串

思路：假设原字符串为s,将其取反的字符串为text,求text的后缀与s的前缀相同时的索引，将text与s索引后的字符拼接起来就是要求的结果

具体代码如下：

public class Solution
{
    private int[] kmp_table(String s)
    {
        int[] next = new int[s.length()];

        next[0] = -1;
        int j = 0;

        for (int i = 1; i < s.length(); i++) {
            int k = next[i - 1];
            while (k > -1 && s.charAt(k) != s.charAt(i - 1)) {
                k = next[k];
            }

            next[i] = k + 1;
        }

        return next;
    }

    private int kmp_search(String text, String pattern)
    {
        int[] next = kmp_table(pattern);
        int m = 0, i = 0;

        while (m + i < text.length()) {
            while (pattern.charAt(i) == text.charAt(m + i)) {
                if (m + i == text.length() - 1) {
                    return m;
                }
                i++;
            }

            m += i - next[i];
            i = next[i] > -1 ? next[i] : 0;
        }

        return 0;
    }

    public String shortestPalindrome(String s)
    {
        if (s.isEmpty()) return s;

        String text = new StringBuilder(s).reverse().toString();
        int index = kmp_search(text, s);

        StringBuilder ans = new StringBuilder();
        ans.append(text);
        ans.append(s.substring(text.length() - index));

        return ans.toString();
    }
}

解法二：

public class Solution {
    private int[] kmp_table(String s)
    {
        int[] next = new int[s.length()];

        next[0] = -1;
        int j = -1, i = 0;

        while (i < s.length())
        {
            while (j > -1 && s.charAt(i) != s.charAt(j))
            {
                j = next[j];
            }

            i++;
            j++;
            if (i < s.length() && j < s.length())
            {
                if (s.charAt(i) == s.charAt(j)) next[i] = next[j];
                else
                {
                    next[i] = j;
                }
            }

        }

        return next;
    }

    private int kmp_search(String text, String pattern)
    {
        int[] next = kmp_table(pattern);
        int m = 0, i = 0;

        while (m < text.length()) {
            while (i > -1 && pattern.charAt(i) != text.charAt(m)) {
                i = next[i];
            }

            m++;
            i++;
            if (i >= pattern.length())
            {
                break;
            }
        }

        return m - i;
    }

    public String shortestPalindrome(String s)
    {
        if (s.isEmpty()) return s;

        String text = new StringBuilder(s).reverse().toString();
        int index = kmp_search(text, s);

        StringBuilder ans = new StringBuilder();
        ans.append(text);
        ans.append(s.substring(text.length() - index));

        return ans.toString();
    }
}