数据结构与算法之Manacher算法-蒲公英云

数据结构与算法之Manacher算法

public class Code_Manacher {
    public static char[] manacherString(String str) {
        char[] charArray = str.toCharArray();
        char[] res = new char[charArray.length * 2 + 1];
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < res.length; i++) {
            res[i] = (i & 1) == 0 ? '#' : charArray[index++];
        }
        return res;
    }
    public static int maxLcpsLength(String str) {
        if (str == null || str.length() == 0) {
            return 0;
        }
        char[] charArr = manacherString(str);
        int[] pArr = new int[charArr.length]; //回文半径
        int C = -1;
        int R = -1;
        int max = Integer.MIN_VALUE;
        for (int i = 0; i != charArr.length; i++) {
            //区分情况一和情况二
            pArr[i] = R > i ? Math.min(pArr[2 * C - i], R - i) : 1;
//          情况1 ：i在R外， 暴力扩
//            情况2 ： i在R里， i'的回文在L，R内
//            情况3 ： i在R里，i'的回文在L，R外
//            情况4 ：i'回文左边界和L压线，从R的右边扩。
            //如果要验的区域没越界，并且左边区域也没越界。就再扩一下，如果是情况二和情况三，那么会失败
            while (i + pArr[i] < charArr.length && i - pArr[i] > -1) {
                //情况一，情况四
                if (charArr[i + pArr[i]] == charArr[i - pArr[i]])
                    pArr[i]++;
                else {
                    //情况二，情况三
                    break;
                }
            }
            if (i + pArr[i] > R) {
                R = i + pArr[i];
                C = i;
            }
            max = Math.max(max, pArr[i]);
        }
        return max - 1;
    }
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "abc1234321ab";
        System.out.println(maxLcpsLength(str1));
    }
}

编译结果：
在这里插入图片描述

3. 扩展题——如果只能向字符串后面添加字符，怎么让整体串变成回文串，要求填的字符最少

代码实现

public class Code_Manacher_ShortestEnd {

    public static char[] manacherString(String str) {
        char[] charArr = str.toCharArray();
        char[] res = new char[str.length() * 2 + 1];
        int index = 0;
        for (int i = 0; i != res.length; i++) {
            res[i] = (i & 1) == 0 ? '#' : charArr[index++];
        }
        return res;
    }
    public static String shortestEnd(String str) {
        if (str == null || str.length() == 0) {
            return null;
        }
        char[] charArr = manacherString(str);
        int[] pArr = new int[charArr.length];
        int index = -1;
        int pR = -1;
        int maxContainsEnd = -1;
        for (int i = 0; i != charArr.length; i++) {
            pArr[i] = pR > i ? Math.min(pArr[2 * index - i], pR - i) : 1;
            while (i + pArr[i] < charArr.length && i - pArr[i] > -1) {
                if (charArr[i + pArr[i]] == charArr[i - pArr[i]])
                    pArr[i]++;
                else {
                    break;
                }
            }
            if (i + pArr[i] > pR) {
                pR = i + pArr[i];
                index = i;
            }
            if (pR == charArr.length) {
                maxContainsEnd = pArr[i];
                break;
            }
        }
        char[] res = new char[str.length() - maxContainsEnd + 1];
        for (int i = 0; i < res.length; i++) {
            res[res.length - 1 - i] = charArr[i * 2 + 1];
        }
        return String.valueOf(res);
    }
    public static void main(String[] args) {
        String str2 = "abcd123321";
        System.out.println(str2);
        System.out.println(shortestEnd(str2));
    }
}