數據結構與算法之Manacher算法

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目錄

Manacher算法概述

Manacher算法代碼實現

擴展題——如果只能向字符串后面添加字符，怎么讓整體串變成回文串，要求填的字符最少

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1. Manacher算法概述

Manacher算法，又叫“馬拉車”算法，可以在時間復雜度為O(n)的情況下求解一個字符串的最長回文子串長度的問題。

詳細請見博客：https://www.jianshu.com/p/116aa58b7d81 ，寫的很好，就不再復述一遍了。

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2. Manacher算法代碼實現

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]; //回文半徑int C = -1;int R = -1;int max = Integer.MIN_VALUE;for (int i = 0; i != charArr.length; i++) {//區分情況一和情況二pArr[i] = R > i ? Math.min(pArr[2 * C - i], R - i) : 1; // 情況1 ：i在R外， 暴力擴 // 情況2 ： i在R里， i'的回文在L，R內 // 情況3 ： i在R里，i'的回文在L，R外 // 情況4 ：i'回文左邊界和L壓線，從R的右邊擴。//如果要驗的區域沒越界，并且左邊區域也沒越界。就再擴一下，如果是情況二和情況三，那么會失敗while (i + pArr[i] < charArr.length && i - pArr[i] > -1) {//情況一，情況四if (charArr[i + pArr[i]] == charArr[i - pArr[i]])pArr[i]++;else {//情況二，情況三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));}}

編譯結果：

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3. 擴展題——如果只能向字符串后面添加字符，怎么讓整體串變成回文串，要求填的字符最少

代碼實現

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));}}

編譯結果：

超強干貨來襲 云風專訪：近40年碼齡，通宵達旦的技術人生

總結

以上是生活随笔為你收集整理的数据结构与算法之Manacher算法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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