Manacher's Algorithm——搜索最长回文串

Manacher's Algorithm——搜索最长回文串

最近刷leetcode刷到一个寻找最长回文串的题,想了很久都没想出能够将算法复杂度降低至O(n2)以下的方法,只能上网搜求答案:Manacher’s Algorithm 马拉车算法

这篇文章将Manacher算法分为两个重点:

  1. 对字符串进行修改,在每个字符两边添加标识符#,而后在字符串首另外添加符号$ ,于是乎字符串abcdcba变为$#a#b#c#d#c#b#a#,根据原文中的求解,原回文串长度l0与现回文串半径r1的关系为l0 = r1 -1,而原回文串的起始位置p0 = (m1 - r1) / 2,其中m1为现回文串的中心点位置
  2. 逐字符扫描,新增两个变量mx和id,mx为当前已知所有回文串的右边界中最大的那一个(所有处于已知回文串的字符的位置均小于mx),id则为该回文串的中心位置,此时有p[i] = mx > i ? min(p[2 * id - i], mx - i) : 1; 其中p[i]为第i个字符的半径,即我们正在扫描的字符的半径

其中1比较好理解,但是2有点费解,这里按照我自己的思路去解释2,manacher算法其实是基于中心扩展法的一个优化,对于我们正在扫描字符s[i],有两种情况:(1)独立存在 (2)被包含在另一个回文串中,manacher算法正是基于这两种情况给出了优化方案:

  1. mx <= i,很明显,当前正在扫描的字符s[i]不被包含在任何一个已知的回文串中,所以我们只能根据中心扩展法,一个一个的乖乖扫描出以s[i]为中心的回文串半径
  2. mx > i,i被包含在回文串h中(h的右边界即为mx),这里又分两种情况,2*id-i 是i在回文串h中的对称位置,如果mx-i > p[2*id-i],根据对称原则,以i为中心的回文串被全包含在回文串h中,所以p[i]=p[2*id-i],否则的话,p[i]的半径至少为mx-i,然后我们就只能继续往右逐字符扫描,计算出p[i]的真实值

原文作者已经贴出他自己的代码,这里就不赘述了。

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