编程珠玑： 15章 字符串 15.2寻找字符串中的最长重复子串 -------解题总结

#include 
#include 
#include 
#include //qsort

using namespace std;
/*
问题:给定一个文本文件作为输入，查找其中最长的重复子字符串。例如，“Ask not what your country can do for you, but what you can do for your country”中
	最长的重复字符串是"can do for you"，第二长的是“your country”。
分析：这个是寻找最长重复字符串，前缀树trie适用于进行前缀和字符串搜索，后缀树适合于查找子串在字符串中出现位置，这两种输入结构需要制定输入的查找字符串，
		但这道题目不会给出输入的查找字符串，因此这两种方法不行。
		最长公共子序列求的是两个字符串公共部分，也不适用该方法。
		最短摘要生成方法，是需要给定搜索的字符串数组，不适用该题。
		暴力破解方法：罗列子串的起始位置，设句子长度为n,罗列的时间复杂度为O(N^2)，然后对每个子字符串采用后缀树来做，寻找出后缀树中至少包含两个起始位置的子串
		作为结果返回，然后从中选择出长度最长的。
		后缀树建树时间：O(N^2)，查找时间O(N),总的时间复杂度:O(N^3)
书上解法：
1 简单解法：遍历两个字符串的起始位置，分别p,q,对p,q查找公共字符串的长度，查找时间为O(N),遍历两个子串的起始位置是O(N)，总的时间复杂度为O(N^3)
2 后缀数组：遍历字符串str的起始位置i(i从0到字符串长度length-1)，产生后缀数组str[0...length-1],str[1...length-1],..str[length-1...length-1]，
            对字符串数组进行排序，使得后缀相近的子串集中在一起，对排序后的子串扫描比较相邻远古三，找出最长重复的字符串。
			时间复杂度为O(NLogN * N)，最后面的n是字符串比较的时间复杂度

输入:
abcdabcd
输出:
abcd

关键:
1 
1】 简单解法：遍历两个字符串的起始位置，分别p,q,对p,q查找公共字符串的长度，查找时间为O(N),遍历两个子串的起始位置是O(N)，总的时间复杂度为O(N^3)
2】后缀数组：遍历字符串str的起始位置i(i从0到字符串长度length-1)，产生后缀数组str[0...length-1],str[1...length-1],..str[length-1...length-1]，
            对字符串数组进行排序，使得后缀相近的子串集中在一起，对排序后的子串扫描比较相邻远古三，找出最长重复的字符串。
			时间复杂度为O(NLogN * N)，最后面的n是字符串比较的时间复杂度
2
//字符串比较,这里发现传入的是字符串的首字符地址后，发现没有排序成功
int myStrcmp(const void* p1 , const void* p2)
{

	char* ptr1 = * ( (char**)p1 );//由于是传入的字符地址： char* 是字符的地址 , char* *:是指向字符地址的地址，即字符串的地址，前面为什么又加 *
	char* ptr2 = * ( (char**)p2 );
	return strcmp(ptr1 , ptr2);
}

3 qsort(suffixArr , length , sizeof(char*) , myStrcmp);//第三个是待排序数组中每个元素大小，由于每个元素是char* ,所以是sizeof(char*)
*/

const int MAXSIZE = 1024;

int commonLength(char* str1 , char* str2)
{
	if(NULL == str1 || NULL == str2)
	{
		return 0;
	}
	int length = 0;
	while( *(str1++) == *(str2++) )
	{
		length++;
	};
	return length;
}

string findMaxRepeatedSubString(char* str)
{
	if(NULL == str)
	{
		return "";
	}
	int size = strlen(str);
	int max = INT_MIN;
	int maxIndex = 0;
	for(int i = 0 ; i < size ; i++)
	{
		for(int j = i + 1 ; j < size ; j++)
		{
			int length = commonLength(&str[i] , &str[j]);
			if(length > max)
			{
				max = length;
				//需要记录后面开始的字符串的起始位置
				maxIndex = j;
			}
		}
	}
	stringstream stream;
	//获取最大重复子串
	for(int i = maxIndex ; i < maxIndex + max ; i++)
	{
		stream << str[i];
	}
	return stream.str();
}

//字符串比较,这里发现传入的是字符串的首字符地址后，发现没有排序成功
int myStrcmp(const void* p1 , const void* p2)
{
	/*
	char* ptr1 = (char*)p1;
	char* ptr2 = (char*)p2;
	*/
	char* ptr1 = * ( (char**)p1 );//由于是传入的字符地址： char* 是字符的地址 , char* *:是指向字符地址的地址，即字符串的地址，前面为什么又加 *
	char* ptr2 = * ( (char**)p2 );
	return strcmp(ptr1 , ptr2);
}

//采用后缀数组，查找最长重复子串，
string findMaxRepeatedSubString_suffixArray(char* str)
{
	if(NULL == str)
	{
		return 0;
	}
	int length = strlen(str);
	if(length > MAXSIZE)
	{
		cout << "string length is " << length << ",it must less than " << MAXSIZE;
		return 0;
	}
	char* suffixArr[MAXSIZE];//后缀数组，每个元素是一个指向后缀数组的指针
	for(int i = 0 ; i < length; i++)
	{
		suffixArr[i] = &str[i];
	}
	//对后缀数组排序
	qsort(suffixArr , length , sizeof(char*) , myStrcmp);//第三个是待排序数组中每个元素大小，由于每个元素是char* ,所以是sizeof(char*)
	//接下来比较后缀数组相邻元素，查找最大长度
	int max = INT_MIN;
	char* maxPtr;
	for(int i = 1 ; i < length; i++)
	{
		int length = commonLength(suffixArr[i-1] , suffixArr[i]);
		if(length > max)
		{
			max = length;
			maxPtr = suffixArr[i-1];//由于后缀数组从小到大排的，前面的才是最大重复子串
		}
	}
	stringstream stream;
	//获取最大重复子串
	for(char* s = maxPtr ; s < maxPtr + max ; s++)
	{
		stream << (*s);
	}
	return stream.str();
}

void process()
{
	char str[MAXSIZE];
	while(scanf("%s" , str))
	{
		//string result = findMaxRepeatedSubString(str);
		string result = findMaxRepeatedSubString_suffixArray(str);
		cout << result << endl;
	}
}

int main(int argc , char* argv[])
{
	process();
	getchar();
	return 0;
}