manacher 學習筆記

2022-02-24 16:53:40 字數 1959 閱讀 8850

部分內容**:

因為剛開始學,所以有些可能講解的不是特別好。

manacher演算法(民間稱馬拉車演算法233)是用來找字元

串中的最長回文子串的,先來說一下什麼是回文串,像這樣「abcba」這樣乙個字串找到乙個中間位置,然後分別向他的左邊和右邊相等的距離位置的字元是相同的,那麼這個字串就稱為回文串,「abcba」這個字串的len為5是奇數,我們可以找到乙個中間字元,然後進行搜尋也可以找出來(當然時間複雜度是比較高的),但是當我們遇到乙個長度為偶數的字串時該怎麼找中間字元呢,像這樣「abccba」,下面我們引入manacher演算法,這是乙個可以將長度為奇數或偶數的字串一起考慮的神奇演算法

manacher演算法可以將長度為奇數和偶數的回文串一起考慮:在原字串的相鄰字串之間插入乙個分隔符,字串的首尾也要分別新增,注意分隔符必須是原字串中沒有出現過的

原字串sab

abc轉換後字串str#a

#b#a

#b#c

#一、len陣列的簡單介紹

manacher演算法中用到乙個非常重要的輔助陣列len[i]表示以str[i]為中心的最長回文子串的最右端到str[i]位置的長度,比如以str[i]為中心的最長回文串是str[l,r],那麼len[i]=r-i+1

轉換後的字串str#a

#b#a

#b#c

#len12

1414

1212

1len[i]陣列有乙個性質,len[i]-1就等於該回文串在原串s中的長度

證明:在轉換後的字串str中,所有的回文串的長度都是奇數,那麼對於以str[i]為中心的最長回文串的長度為2*len[i]-1,其中又有len[i]個分隔符,所以在原字串中的長度就是len[i]-1,那麼剩下的工作就是求len陣列

二、len陣列的計算

從左往右開始計算,假設0<=j<=i,那麼在計算len[i]時,len[j]已經計算過了,設mx為之前計算過的最長回文串的右端點,id為取得這個端點值得位置(那麼len[id]=mx-id+1)

第一種情況:i<=mx.

找到i相對於id的對稱位置,設為j,再次分為兩種情況:

mx的對稱點為2*id-mx,i和j所包含的範圍是2*len[j]-1

那麼說明以j為中心的回文串一定在以id為中心的回文串內部,且i和j關於id對稱,由回文串的定義可知,乙個回文串反過來仍是回文串,所以以i為中心的回文串長度至少和以i為中心的回文串長度相等,即len[i]>=len[j].因為len[j]

由對稱性說明以i為中心的回文串可能延伸到mx之外,而大於mx的部分我們還沒有進行匹配,所以要從mx+1位置開始乙個乙個匹配直到失配,從而更新mx和對應的id以及len[i]

第二種情況,i>mx

如果i比mx還大,說明對於中點為i的回文串一點都沒匹配,這個時候只能乙個個匹配(滑稽),匹配完成後更新mx的位置和對應的id及len[i].

下面推薦一道模板題:luogu p3805 【模板】manacher

#includeusing

namespace

std;

const

int n = 11000001

;char s[n*2],str[n*2

];int len[n*2

],lenn;

void

getstr()

void

manacher()

}int

main()

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