求解最长回文子串:马拉车(manacher)算法详解

发布网友

我来回答

1个回答

热心网友

马拉车算法在解决“求最长回文子串”问题时,提供了一种高效的线性时间复杂度解法。在此之前,人们往往采用中心展开方法进行求解,但该方法时间复杂度较高。马拉车算法的关键在于减少重复计算,充分利用回文字符串的对称性。

对于给定字符串T(如#b#a#b#c#b#a#b#c#b#a#x),马拉车算法首先会构建一个等长数组P,数组P的每个元素表示对应字符的对称半径(不包含自身)。例如P[0]=0,P[1]=1,P[2]=0。利用P数组,可以轻松获取最长回文子串的信息。

考虑计算P[11]=9,假设该点标记为c(对应于a),其对称半径边界用绿线标记。未知字符x(代表未知字符)由红线标记,其在算法中仅知不等于'b'。计算P数组剩余元素时,首先找到i=12关于c的对称点j。若P[j](如P[10]=0)在c的对称半径范围内,则P[i]也等于0,因为以a为中心的左右字符对称。否则,P[i]等于mx-c,其中mx表示c的对称边界。

理解这一点至关重要,因为通过中心计算得到的对称性确保了在不超过c的边界之前,P[i]和P[j]的值保持一致。如果P[i]的值超过该边界,即意味着破坏了以c为中心的回文对称性。

马拉车算法的步骤包括计算P数组和维护两个变量:max_id和max_radius,分别记录最大对称半径及其索引。针对i > mx的情况,如初始遍历时,算法采用中心展开法求得半径。同时,为避免字符串长度不同导致的处理差异,通常在字符串各字符间及两端插入‘#’字符,确保字符串长度为奇数。

具体实现马拉车算法的完整代码如下:

声明声明:本网页内容为用户发布,旨在传播知识,不代表本网认同其观点,若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。E-MAIL:11247931@qq.com