1040. Longest Symmetric String-PAT 1528:最长回文子串-九度

本文探讨了如何通过动态规划解决寻找给定字符串中最长对称子串的问题,并提供了优化算法实现。

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1040. Longest Symmetric String (25)

时间限制
400 ms
内存限制
32000 kB
代码长度限制
16000 B
判题程序
Standard
作者
CHEN, Yue

Given a string, you are supposed to output the length of the longest symmetric sub-string. For example, given "Is PAT&TAP symmetric?", the longest symmetric sub-string is "s PAT&TAP s", hence you must output 11.

Input Specification:

Each input file contains one test case which gives a non-empty string of length no more than 1000.

Output Specification:

For each test case, simply print the maximum length in a line.

Sample Input:
Is PAT&TAP symmetric?
Sample Output:
11
推荐指数:※※
这一道题,首先考虑使用动态规划,但http://leetcode.com/2011/11/longest-palindromic-substring-part-ii.html的O(N)算法极其巧妙。
下面的代码就是仿照它写的:
#include <iostream>
using namespace std;
#define N 1004
#define min(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
int find_longest_symmetric(char str[])
{
	int i,j,center,max;
	int p[N];
	char scp[2*N];
	i=0,j=0;
	scp[j++]='#';
	while(str[i]!='\0'){
		scp[j++]=str[i++];
		scp[j++]='#';
	}
	scp[j]='\0';
	for(i=0;i<N;i++)
		p[i]=0;
	i=1;
	center=0;
	while(scp[i]!='\0'){
		p[i]=(center+p[center])>i?min(p[center-(i-center)],center+p[center]-i):0;
		while(scp[i+p[i]+1]==scp[i-p[i]-1]&&(i-p[i]-1)>=0)
			p[i]++;
		if(i+p[i]>center)
			center=i;
		i++;
	}
	max=0;
	i--;
	while(i>=0){
		if(p[i]>max)
			max=p[i];
		i--;
	}
	return max;
}

int main()
{
	char str[N];
	cin.getline(str,N);
	cout<<find_longest_symmetric(str)<<endl;
	return 0;
	
}
九度在空间使用上面要注意一下:
  
题目描述:

回文串就是一个正读和反读都一样的字符串,比如“level”或者“noon”等等就是回文串。 回文子串,顾名思义,即字符串中满足回文性质的子串。 给出一个只由小写英文字符a,b,c...x,y,z组成的字符串,请输出其中最长的回文子串的长度。

输入:

输入包含多个测试用例,每组测试用例输入一行由小写英文字符a,b,c...x,y,z组成的字符串,字符串的长度不大于200000。

输出:

对于每组测试用例,输出一个整数,表示该组测试用例的字符串中所包含的的最长回文子串的长度。

样例输入:
abab
bbbb
abba
样例输出:
3
4
4
#include <iostream>
#include<string.h>
using namespace std;
#define N 200002
#define min(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
int find_longest_symmetric(char str[])
{
	int i,j,center,max;
	//int p[N];
	int size_p=2*strlen(str)+2;
	int *p=new int[size_p];
	char *scp=new char[size_p];
	i=0,j=0;
	scp[j++]='#';
	while(str[i]!='\0'){
		scp[j++]=str[i++];
		scp[j++]='#';
	}
	scp[j]='\0';
	for(i=0;i<size_p;i++)
		p[i]=0;
	i=1;
	center=0;
	while(scp[i]!='\0'){
		p[i]=(center+p[center])>i?min(p[center-(i-center)],center+p[center]-i):0;
		while(scp[i+p[i]+1]==scp[i-p[i]-1]&&(i-p[i]-1)>=0)
			p[i]++;
		if(i+p[i]>center)
			center=i;
		i++;
	}
	max=0;
	i--;
	while(i>=0){
		if(p[i]>max)
			max=p[i];
		i--;
	}
	delete(p);
	delete(scp);
	return max;
}

int main()
{
	char *str=new char[N];
	while(cin>>str){
		cout<<find_longest_symmetric(str)<<endl;
	}
	return 0;
	
}


### 使用 Rabin-Karp 算法结合二分法查找最长回文子串 为了找到给定字符串中的最长回文子串,可以采用一种组合策略:利用二分查找来决定可能的最大长度,并通过哈希函数验证该长度下的子串是否为回文。这种方法能够有效地减少不必要的比较次数。 #### 基本思路 1. 定义一个辅助函数 `is_palindrome` 来判断指定位置和长度的子串是不是回文; 2. 对于每一个潜在的中心点(单字符或双字符),尝试扩展到最大范围内的回文; 3. 利用二分查找技术,在已知最小值0和当前发现的最大回文字串长度之间进行搜索; 4. 在每次迭代过程中应用Rabin-Karp算法快速检测是否存在相同长度的不同起始位置但具有相等哈希值的子串;如果找到了,则进一步确认这些候选者确实是回文并更新最优解。 下面是一个Python实现的例子: ```python def rabin_karp_hash(s, p=1_000_000_007, a=256): """计算字符串s基于质数p以及基数a的滚动散列""" hash_value = 0 for char in s: hash_value = (hash_value * a + ord(char)) % p return hash_value def check_palindrome(text, length): """检查text中是否有length长度的回文子串.""" if not text or len(text) < length: return False MOD = 1_000_000_007 BASE = 256 powerL = pow(BASE, length-1, MOD) hashes = set() current_hash = rabin_karp_hash(text[:length], MOD, BASE) for i in range(len(text)-length+1): if str(text[i:i+length]) == str(text[i:i+length])[::-1]: return True next_char_index = i + length if next_char_index < len(text): current_hash = ((current_hash - ord(text[i]) * powerL) * BASE + ord(text[next_char_index])) % MOD while current_hash < 0: current_hash += MOD if current_hash in hashes and \ str(text[i+1:i+length+1]) == str(text[i+1:i+length+1])[::-1]: return True else: hashes.add(current_hash) return False def longest_palindromic_substring_with_rk_and_binary_search(s): lo, hi = 0, len(s)+1 best_len = 0 result = "" while lo <= hi: mid = (lo + hi)//2 found = check_palindrome(s, mid) if found: best_len = max(best_len, mid) result = get_any_palindrome_of_length(s, mid) lo = mid + 1 else: hi = mid - 1 return result def get_any_palindrome_of_length(s, l): n = len(s) for start in range(n-l+1): substr = s[start:start+l] if substr == substr[::-1]: return substr raise ValueError(f"No palindrome of length {l} exists.") ``` 此代码实现了上述提到的功能,其中包含了几个重要的部分: - 计算字符串哈希值的方法 `rabin_karp_hash()`, - 验证特定长度下是否存在回文的方法 `check_palindrome()`, - 结合二分查找逻辑寻找最长达标的回文子串的核心过程 `longest_palindromic_substring_with_rk_and_binary_search()`.
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