HDU 3068:最长回文(Manacher算法)
http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3068
最长回文
Problem Description
给出一个只由小写英文字符a,b,c...y,z组成的字符串S,求S中最长回文串的长度. 回文就是正反读都是一样的字符串,如aba, abba等
Input
输入有多组case,不超过120组,每组输入为一行小写英文字符a,b,c...y,z组成的字符串S 两组case之间由空行隔开(该空行不用处理) 字符串长度len <= 110000
Output
每一行一个整数x,对应一组case,表示该组case的字符串中所包含的最长回文长度.
Sample Input
aaaa
abab
Sample Output
4 3
下面简单说下看了Manacher算法的想法,我是通过 https://www.felix021.com/blog/read.php?2040 学到的,具体的学习可以参考该博客。
当时一看这个算法觉得十分厉害啊,先把我们要求的字符串先预处理一下,把无论奇偶长度的字符串都变成奇数长度的,就是例如样例,我们把“aaaa”变成“#a#a#a#a#”,这样来处理成一个新的字符串S,然后再用一个数组P来表示当在S【i】的时候,以S【i】为中心的最长回文子串向左右扩张的最大长度,例如上面的例子,当i = 5的时候,P【5】= 5,当i = 2的时候P【i】= 2,所以明显地可以看到,我们以S【i】为中心对折对应的回文子串,对折之后的长度就是P【i】(算长度的时候在S【i】自己也是要算一位的)。那么我们可以发现,P【i】- 1表示的就是原字符串的回文子串长度。
接下来就是比较重点的地方就是算P【i】。在这里引入两个变量 id,xr,xl。id表示目前能够得到的最长的回文子串的中心,xr是该回文子串的右边界。即 xr = id + P【id】,同理xl是该回文子串的左边界,即xl = id - P【id】。
当 i < xr 的时候,我们设一个变量 j = id * 2 - i = id + (id - i),即 j 是 i 以 id 为对称点翻折过去的位置, 因为我们跑到 i 这个位置的时候,前面的 P【j】肯定被更新过了,那么可以根据P【j】和 xr - i 的关系来判断P【i】的长度。
如果P【j】 > xr - i的话,那么意味着以 j 为中心的回文子串不完全包含在以 id 为中心的回文子串里面,那么我们并不能就这样完全判断出P【i】的长度了,我们只能够了解到,因为 i < xr ,所以 j > xl,所以以 j 为中心的回文子串是有一部分包含在以 id 为中心的回文子串里边的,那么只能保证 P【i】的长度是至少有 xr - i 那么长的。至于剩下还有多长,只能用一个循环再去匹配更新P【i】了。
如果P【j】 < xr - i的话,那么相当于以 j 为中心的回文子串完全包含在了以 id 为中心的回文子串里边,又因为 i 和 j 是关于 id 对称的并且回文串的一边和另一边是相同的,所以P【i】的长度可以直接求得等于P【j】了。
所以在 i < xr 的情况下,我们可以总结得到 P【i】= min(P【j】,xr - i )。其中 j = id * 2 - i。
上面都是 xr > i 的情况,那么 xr < i 的情况我们未知,只能设P【i】只包含自己本身即等于1,然后慢慢去匹配了。
1 #include <cstdio> 2 #include <cstring> 3 #include <algorithm> 4 using namespace std; 5 #define N 110010 6 char str[N]; 7 char s[2*N]; 8 int p[2*N]; 9 int l; 10 //求最长回文子串的Manacher算法 11 void init() 12 { 13 memset(p, 0, sizeof(p)); 14 int len = strlen(str); 15 s[0] = '%'; 16 l = 1; 17 for(int i = 0; i < len; i++) { 18 s[l++] = '#'; 19 s[l++] = str[i]; 20 } 21 s[l++] = '#'; 22 s[l] = '\0'; 23 } 24 25 int manacher() 26 { 27 init(); 28 int xr = 0, id = 0; 29 for(int i = 1; s[i]; i++) { 30 p[i] = xr > i ? min(p[id*2-i], xr - i) : 1; 31 while(s[i+p[i]] == s[i-p[i]]) p[i]++; 32 if(i + p[i] > xr) { 33 xr = i + p[i]; 34 id = i; 35 } 36 } 37 int ans = 0; 38 for(int i = 1; i < l; i++) { 39 if(p[i] - 1 > ans) ans = p[i] - 1; 40 } 41 return ans; 42 43 } 44 45 int main() 46 { 47 while(~scanf("%s", str)) 48 printf("%d\n", manacher()); 49 return 0; 50 }