首先讲解一种简单容易理解的暴力解法:复杂度为O(n^2)
解题思路是:第一,定义一个pStr指向字符串str,再定义一个p指向pStr,q指向pStr+1;
第二,找出一个字符*p与其下一个字符*q相同位置,比如oo,num++,index = p;然后比较这两个相同字符*p,*q两边的字符是否相等,如果相等再向两边扩展p--,q++(p>str&&q!=‘\0‘)。如果p指向首部,即p=str,则调出while循环,再比较一次if(*p == *q),num++,index = q.
第三,如果发现连续两个字符不相等,则让pStr++,p=pStr,q =pStr+1.
第四,通过maxNum和maxIndex记录下最长回文的数目和位置。
#include <iostream> using namespace std; void GetLongestSymmetricalLength(char* str) { if(str==NULL) return; char* pStr = str; char* p = pStr; char* q = pStr+1; int num=0; int maxNum=0;; char* index = pStr; char* maxIndex = index; while(*pStr != ‘\0‘) { while((*p != *q)) { num = 0; pStr++; p = pStr; q = pStr+1; } while((*p == *q)&&(p > str)&&(*q != ‘\0‘)) { num++; index = p; p--; q++; } if((p == str)&&(*p == *q)&&(*q != ‘\0‘)) { num++; index = p; } if(num > maxNum) { maxNum = num; maxIndex = index; } pStr++; p = pStr; q = pStr+1; } cout << "Result: " ; for(int i=0;i<2*maxNum;++i) cout << *maxIndex++ << " "; cout << endl; cout << "maxNum: " << maxNum << endl; } int main() { char* str = "abbacaacab"; GetLongestSymmetricalLength(str); return 0; }
以下空间复杂度和时间复杂度均为O(n)
思路:
复杂度为O(n),即指遍历一遍数组,因而必须创建一数组保存已走过字符的长度信息(之前每个字符的最长回文串)。
同时,如”aba“最长回文长度为3,中心为’b‘;”aa“最长回文长度为2,中心却是两字符中心,如此在统计长度时,需对奇偶串长分别比较,有什么办法使其统一吗?——插入特殊字符,如‘#’,”aba“为”#a#b#a#“,”aa“为”#a#a#“,如此,奇偶情况的最长长度都分别有了对应的中心。具体如下:
1 、在各个字符间插入特殊字符‘#‘,将字符S转换为T,如S = “abaaba", T = "#a#b#a#a#b#a#”。
2、定义数组P[length],其中P[i]表示以Ti为中心的最长回文长度的一半(因为T添加了字符’#‘,故其一般即为S中最长回文子串,也即Ti最长边界到Ti的距离)
如:
T = # a # b # a # a # b # a #
P = 0 1 0 3 0 1 6 1 0 3 0 1 0
P中最长的长度为6,而6即为S的最长回文子串。显然,当长度为偶数时,在T中对应的是’#‘;为奇数时,对应的是原有字符,这也就是为何要添加附加字符的原因——统一奇偶情况。
下面问题的关键即为如何得到P数组。
假设现在已经遍历到i = 13的位置,原字符串S的最长回文长度在T中对应位置C = 11,对应原字符串S的长度为9,字符串为”abcbabcba“。C的两边界分别为L = 2,R = 20;i关于C对应的位置为i‘ = 9。现在如何确定P[i]的大小呢?
图中,i‘下方的绿色实线表明了关于i‘为中心的左右边界,又i‘边界被包含在L、R之间,故i下方的绿色实线区域也一定是对称的。(即i‘、i以C对称,i‘为中心的长度边缘小于边界L、R,则P[i] = P[i‘]),令P[i] = p[i‘] = 1。
下面讨论另一种情况(即i‘、i以C对称,i‘为中心的长度边缘超出边界L或R),如下图
假设现在已经遍历到i = 15的位置,原字符串S的最长回文长度在T中对应位置C = 11,对应原字符串S的长度为9,字符串为”abcbabcba“。C的两边界分别为L = 2,R = 20;i关于C对应的位置为i‘ = 7。
图中绿色实线表示i、i‘为中心在边界L、R内一定对称的区域;红色实线表示超出边界L、R可能无法保证i对称的区域;绿色虚线表示横跨C的区域。
显然,我们只能判定绿色实线部分一定对称,即P[i] >= 5,但余下部分是否匹配我们则需要一一比较。
综上,得出以下结论:
if P[ i’ ] ≤ R – i,
then P[ i ] ← P[ i’ ]
else P[ i ] ≥ P[ i’ ]. (Which we have to expand past the right edge (R) to find P[ i ].
剩下一步更新C的位置则变得容易,当当前位置i的边界超过原有R则需要更新,即
if P[i] + i > R
C = i;
R = i + P[i].
class Solution { public: //88 / 88 test cases passed. //Runtime: 18 ms string longestPalindrome(string s) { if (s.size() < 2) { return s; } //将字符串变为需要的形式 string pStr; for (int i = 0; i < s.size(); ++i) { pStr.push_back(‘#‘); pStr.push_back(s[i]); } pStr.push_back(‘#‘); //寻找回文 int length = (int)pStr.size(); int *arrIndex = new int[length];//每个下标对应的回文长度,P int mid = 0;//回文子串的中心位置,C int mx = 0;//回文子串的边界,R int maxIndex = 0; int maxLength = 0; for (int i = 0; i < length; ++i) { arrIndex[i] = 0; int mirror = (mid << 1) - i;//i关于中心的对称位置,i‘ if (mx > i) {//是否超出边界 arrIndex[i] = (arrIndex[mirror] < mx - i) ? arrIndex[i] : mx - i; } while ((i + arrIndex[i] + 1) < length && (i - arrIndex[i] - 1) >= 0 && pStr[i + arrIndex[i] + 1] == pStr[i - arrIndex[i] - 1]) { ++arrIndex[i]; } if (arrIndex[i] + i > mx) {//如果边缘超出了当前,需要更新 mid = i; mx = i + arrIndex[i]; } if (arrIndex[i] > maxLength) { maxLength = arrIndex[i]; maxIndex = (i - 1) >> 1; } } delete[] arrIndex; string outputStr(s, maxIndex - (maxLength - 1)/2, maxLength); return outputStr; } };
原文地址:https://www.cnblogs.com/wuyepeng/p/9735825.html