manacher演算法總結

2021-07-11 04:33:44 字數 1899 閱讀 4514

原文

(1)len陣列簡介與性質

manacher演算法用乙個輔助陣列len[i]表示以字元t[i]為中心的最長回文字串的最右字元到t[i]的長度,比如以t[i]為中心的最長回文字串是t[l,r],那麼len[i]=r-i+1。

對於上面的例子,可以得出len[i]陣列為:

(2)len陣列的計算

首先從左往右依次計算len[i],當計算len[i]時, len[j] (0<=j< i )

已經計算完畢。設p為之前計算中最長回文子串的右端點的最大值,並且設取得這個最大值的位置為po,分兩種情況:

第一種情況:i<=p

那麼找到i相對於po的對稱位置,設為j,那麼如果len[j] < p-i,如下圖:

那麼說明以j為中心的回文串一定在以po為中心的回文串的內部,且j和i關於位置po對稱,由回文串的定義可知,乙個回文串反過來還是乙個回文串,所以以i為中心的回文串的長度至少和以j為中心的回文串一樣,即len[i]>=len[j]。因為 len[j] < p-i,所以說 i+len[j] < p。由對稱性可知len[i]=len[j]。

如果len[j]>=p-i,由對稱性,說明以i為中心的回文串可能會延伸到p之外,而大於p的部分我們還沒有進行匹配,所以要從p+1位置開始乙個乙個進行匹配,直到發生失配,從而更新p和對應的po以及len[i]。

第二種情況: i>p

如果i比p還要大,說明對於中點為i的回文串還一點都沒有匹配,這個時候,就只能老老實實地乙個乙個匹配了,匹配完成後要更新p的位置和對應的po以及len[i]。

2.時間複雜度分析

manacher演算法的時間複雜度分析和z演算法類似,因為演算法只有遇到還沒有匹配的位置時才進行匹配,已經匹配過的位置不再進行匹配,所以對於t字串中的每乙個位置,只進行一次匹配,所以manacher演算法的總體時間複雜度為o(n),其中n為t字串的長度,由於t的長度事實上是s的兩倍,所以時間複雜度依然是線性的。

下面是演算法的實現,注意,為了避免更新p的時候導致越界,我們在字串t的前增加乙個特殊字元,比如說『$』,所以演算法中字串是從1開始的。

const

int maxn=1000010;

char str[maxn];//原字串

char tmp[maxn<<1];//轉換後的字串

int len[maxn<<1];

//轉換原始串

int init(char *st)

tmp[2*len

+1]='#';

tmp[2*len

+2]='$';//字串結尾加乙個字元,防止越界

tmp[2*len

+3]=0;

return

2*len

+1;//返回轉換字串的長度

}//manacher演算法計算過程

int manacher(char *st,int

len)

ans=max(ans,len[i]);

}return ans-1;//返回len[i]中的最大值-1即為原串的最長回文子串額長度

}

Manacher演算法總結

所謂回文串,簡單來說就是正著讀和反著讀都是一樣的字串,比如abba,noon等等,乙個字串的最長回文子串即為這個字串的子串中,是回文串的最長的那個。下面介紹manacher演算法的原理與步驟。首先,manacher演算法提供了一種巧妙地辦法,將長度為奇數的回文串和長度為偶數的回文串一起考慮,具體做法...

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