[hdu3068 最长回文]Manacher算法,O(N)求最长回文子串

时间:2022-09-21 10:18:12

题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3068

题意:求一个字符串的最长回文子串

思路:

  • 枚举子串的两个端点,根据回文串的定义来判断其是否是回文串并更新答案,复杂度O(N3)。
  • 枚举回文串的对称轴i,以及回文半径r,由i和r可确定一个子串,然后暴力判断即可。复杂度O(N2)。
  • 在上一步的基础上,改进判断子串是否是回文串的算法。记fi(r)=(bool)以i为对称轴半径为r的子串是回文串,fi(r)的值域为{0, 1},显然fi(r)是关于r的单调函数,于是可以二分r,然后用字符串hash在O(1)的时间内判断子串是否是回文串,总复杂度O(NlogN)。
  • 虽然O(NlogN)的复杂度已经非常不错了,但还有线性的算法---Manacher算法。

Manacher算法:维护两个值r和id,r是以前的回文串的最大右边界,id是其对应的下标,如果当前考虑的对称轴i小于等于r,那么从i到r这一段子串是否可以和i左边的子串构成回文串(或者说最长能有多长)其实在之前是已经计算过了的(或者说计算出了一部分),因为将i作关于id的对称点i'=2*id-i,就不难发现i'周围若干字符和i周围若干字符是对应相同的,这是Manacher算法的核心之处,可以用i'的最大回文半径来更新i的最大回文半径,利用这个性质就能做到线性的复杂度。

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#pragma comment(linker, "/STACK:10240000")
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std; #define X first
#define Y second
#define pb push_back
#define mp make_pair
#define all(a) (a).begin(), (a).end()
#define fillchar(a, x) memset(a, x, sizeof(a)) typedef long long ll;
typedef pair<int, int> pii; #ifndef ONLINE_JUDGE
namespace Debug {
void print(){cout<<endl;}template<typename T>
void print(const T t){cout<<t<<endl;}template<typename F,typename...R>
void print(const F f,const R...r){cout<<f<<", ";print(r...);}template<typename T>
void print(T*p, T*q){int d=p<q?:-;while(p!=q){cout<<*p<<", ";p+=d;}cout<<endl;}
}
#endif // ONLINE_JUDGE
template<typename T>bool umax(T&a, const T&b){return b<=a?false:(a=b,true);}
template<typename T>bool umin(T&a, const T&b){return b>=a?false:(a=b,true);}
/* -------------------------------------------------------------------------------- */ const int maxn = 3e5 + ; /** 求字符串每个位置的最大回文半径,在字符串中找最长回文子串 **/
struct Manacher {
int p[maxn];/** 回文半径 **/
char s[maxn];
void init(char str[]) {
strcpy(s, str);
int n = strlen(s);
s[n * + ] = ;
for (int i = n * ; i; i -= ) {
s[i] = '#';
s[i - ] = s[i / - ];
}
s[] = '#';
}
/** 求每个点的最大回文半径 **/
void work() {
int r = , id = ;
p[] = ;
for (int i = ; s[i]; i ++) {
p[i] = i <= r? min(r - i + , p[ * id - i]) : ;
if (p[i] >= r - i + ) {
r = (id = i) + p[i] - ;
while ( * i - r - >= && s[r + ] == s[ * i - r - ]) {
r ++;
p[i] ++;
}
}
}
}
/** 求最长回文串的长度 **/
int solve() {
work();
int ans = ;
for (int i = ; s[i]; i ++) {
ans = max(ans, p[i] - );
}
return ans;
}
};
Manacher solver; char s[maxn]; int main() {
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("in.txt", "r", stdin);
//freopen("out.txt", "w", stdout);
#endif // ONLINE_JUDGE
while (~scanf("%s", s)) {
solver.init(s);
printf("%d\n", solver.solve());
}
return ;
}

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