Manacher's algorithms(马拉车算法)最长回文子串

最长回文子串

https://leetcode-cn.com/problems/longest-palindromic-substring/

给定一个字符串 s,找到 s 中最长的回文子串。你可以假设 s 的最大长度为 1000。

示例 1:

  1. 输入: "babad"
  2. 输出: "bab"
  3. 注意: "aba" 也是一个有效答案。

示例 2:

  1. 输入: "cbbd"
  2. 输出: "bb"

Manacher’s algorithm

核心思想:通过插入其他的字符,将回文串变为奇回文串。奇回文串一定存在一个中心点loc,对应的有一个半径p[loc]。从左往右遍历,关于每个节点都用扩张法(也就是不断判断两边的边缘是否相同,相同则不断增加) 来得到以它为中心的最长回文子串的边界长度来更新所对应的p[i]。然后,记录下当前 边界最右 的回文子串(即,记录下中心位置loc,以及对应的边界mx)。注意一个非常重要的细节:对于在当然记录下的loc右边的点,明显由于奇回文串的对称性, 能够知道该店关于loc的对称点的半径长度的最小值p[2* loc -i] 。而当然,它也会受到边界mx的限制,imx之间的点,由于对称点的信息基本可以保证不用判断,就算需要判断,但是由于对称性,落入其中一定是因为不能再扩张了,(这点保证了算法时间复杂度被约束在了O(n)) ,而在mx以外的点,仍然需要用扩张法来扩张对应的半径,(这样虽然是二重循环,但是,第二重只是对于mx以外的点进行了判断,因此仍然是O(n)。

代码

  1. #define min(x, y) ((x)>(y)?(y):(x))
  2. class Solution {
  3. public:
  4. string regenerate_str(string s) { // 插入
  5. string t("#");
  6. int count=0;
  7. for (int i = 0; i < s.size() * 2 + 1; ++i) {
  8. if (i % 2 == 0) { t += s[count++]; }
  9. else t += "#";
  10. }
  11. return t;
  12. }
  13. string longestPalindrome(string s) {
  14. if (s.size() < 2) return s;
  15. s = regenerate_str(s);
  16. int p[2002], start = 0, maxlen = 0;
  17. int mx = 0, loc = 0;
  18. for (int i = 0; i < s.size(); ++i) {
  19. if (i < mx && 2 * loc - i < s.size()) {
  20. p[i] = min(mx - i, p[2 * loc - i]);
  21. }
  22. else {
  23. p[i] = 1;
  24. }
  25. while (p[i] + i < s.size() && i - p[i] >= 0 && s[i - p[i]] == s[i + p[i]])
  26. p[i] ++;
  27. if (i + p[i] > mx) {
  28. mx = i + p[i];
  29. loc = i;
  30. }
  31. if (p[i] > maxlen) { maxlen = p[i]; start = i; }
  32. }
  33. s = s.substr(start - p[start] + 1, 2 * p[start] - 1);
  34. string t;
  35. for (int i = 0; i < s.size(); ++i) {
  36. if (s[i] != '#') t.push_back(s[i]);
  37. }
  38. return t;
  39. }
  40. };

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