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【12】KMP和Manacher算法

2024/10/7 3:18:48 来源:https://blog.csdn.net/2201_75414908/article/details/141127585  浏览:    关键词:【12】KMP和Manacher算法

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一.KMP算法解决的问题

二.Manacher算法解决的问题

基本概念

优化


一.KMP算法解决的问题

 暴力求解复杂度O(N*M)

next数组:next[i]表示arr[0...i-1]的前缀和后缀的最长公共长度。

Y位置失败,将前缀和后缀完全匹配,将前缀的部分和后缀对齐,然后比较str2新位置值和str1当前位置x是否匹配。如果失败。。。周而复始,直到最后0位置匹配都失败,那么str1位置往后移动一位,str2从0位置开始。

	public static int getIndexOf(String s, String m) {if (s == null || m == null || m.length() < 1 || s.length() < m.length()) {return -1;}char[] str1 = s.toCharArray();char[] str2 = m.toCharArray();int i1 = 0;int i2 = 0;int[] next = getNextArray(str2); //O(M)//O(N)while (i1 < str1.length && i2 < str2.length) {if (str1[i1] == str2[i2]) {i1++;i2++;} else if (next[i2] == -1) { //都来到了0位置都配不出来 str1换个开头吧i1++;} else { //str2还能往前跳 i2 = next[i2];}}// i1 或者 i2 越界了return i2 == str2.length ? i1 - i2 : -1;}public static int[] getNextArray(char[] ms) {if (ms.length == 1) {return new int[] { -1 };}int[] next = new int[ms.length];next[0] = -1;next[1] = 0;int i = 2;  //next数组int cn = 0;while (i < next.length) {if (ms[i - 1] == ms[cn]) {next[i++] = ++cn;} // 当前跳到cn位置的字符,和i-1位置的字符失配else if (cn > 0) {cn = next[cn];} // cn配到第一个位置,都不能匹配上,说明前后缀没有公共部分else {next[i++] = 0;}}return next;}public static void main(String[] args) {String str = "abcabcababaccc";String match = "ababa";System.out.println(getIndexOf(str, match));}

二.Manacher算法解决的问题

一般做法:我用每个位置为中心向左右两边扩,一定可以找到最长回文子串吗? 不能

回文串长度为偶数的情况被省略了。。。(长度为偶数的回文,轴其实在虚位置)

为了既找到长度为奇数和偶数的回文,可以在字符串头尾、每两个字符之间加上同一个特字符。这个特殊字符其实不要求是原串中没出现的。

基本概念

回文半径长度 = 回文长度 / 2

原串回文长度 = 回文半径长度-1

回文半径数组 => 在遍历的过程中需要将每个位置为中心的最长回文长度记下来

最长回文有边界R, 最长回文中心C

优化

代码中的回文有边界优点小改动,是最长回文长度右端的下一个位置。

	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 int maxLcpsLength(String str) {if (str == null || str.length() == 0) {return 0;}char[] charArr = manacherString(str); //1221 -> #1#2#2#1#int[] pArr = new int[charArr.length]; // 回文半径数组int C = -1; //中心int R = -1; //回文右边界的再往右一个位置  最右的有效区是R-1位置int max = Integer.MIN_VALUE; //扩出来的最大值for (int i = 0; i != charArr.length; i++) { // 每一个为位置都求回文半径// i至少的回文区域,先给pArr[i]pArr[i] = R > i ? Math.min(pArr[2 * C - i], R - 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] > 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));}

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