Manacher算法
【题目】
给定一个字符串str,返回str中的最长回文子串的长度。
【举例】
str=“123”。其中的最长回文子串“1”或者“2”或者“3”,所以返回1。
str=“abc1234321ab”。其中的最长回文子串“1234321”,所以返回7。
【进阶题目】
给定一个字符串str,想通过添加字符的方式使得str整体都变成回文字符串,但要求只能在str的末尾添加字符,请返回在str后面添加的最短字符串。
【举例】
str=“12”。在末尾添加“1”之后,str变为“121”是回文串。在末尾添加“21”之后,str变为“1221”也是回文串。但“1”是所有添加方案中最短的,所以返回“1”。
【要求】
如果str长度为N,解决原问题和进阶问题的时间复杂度都达到O(N)。
原问题代码:
public 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 int maxLcpsLength(String str) {
if (str == null || str.length() == 0) {
return 0;
}
char[] charArr = manacherString(str);
int[] pArr = new int[charArr.length];
int index = -1;
int pR = -1;
int max = Integer.MIN_VALUE;
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;
}
max = Math.max(max, pArr[i]);
}
return max - 1;
}
进阶问题代码:
public 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);
}