manacher算法,用于求字符串中最长回文串。凡是涉及暴力枚举,一般都会超时,尤其当考虑回文串时,必须前后一起判断,复杂度太高。这时,manacher算法在O(n)时间里解决问题。下面看算法。

回文子串,正反读都一样,可以看做轴对称的字符串。aba、abba都是。像aba有3个字符,其中心下标是1,记下就行。只是abba包含4个字符,中心是1.5就不好解释了。

于是扩展一下,发现凡是奇数个字符的串,中心可以是int,偶数的话就得是double。怎么办?于是把所有不管什么字符串都强行变成奇数个,方法很简单,只需要在每两个字符中间加一个一样的字符就行。

首先,所加的这个字符不能在串中出现,不然求得回文串以后很难区分原字符与新字符。按照网上惯例,加#号。abba变成#a#b#b#a#,有什么用?这个样子中心就落到5上了。只是还有一点,现在#也是字符串的一部分了,所以对于每个#号也要作为中心判断。于是在判断第0位时(最后一位类似): ch[-1]==ch[1]?r++:continue; 这样就不对了,越界是很严重的问题。于是在这个数组的首尾加上奇特的字符,让判断语句无法通过就行。例如$#a#b#b#a%。为什么前后竟然不一样?首位一致就可能回文了。不过比较好的是,字符串数组末尾会自动添加结束符‘\0’,所以最后一位就不加了。

对于这种DP性质的算法,先假设已经求到一半,再考虑其他剩余部分该怎么通过之前状态得到。在求解过程中,记录以每个字符为中心的回文半径r[],之前回文串中所达到数组最远的地方f,以及到达f的中心k。举个例子:

图中下划线为回文子串的范围,可以看到k,f的现实意义。只是k是边界最靠右的子串中心,和最长的没有任何关系。那么求这些东西有什么用?可以看到要求的a(8),在f(9)的左边,也就是在以k为中心的回文串内。既然有DP,那么就要用到之前一部分数据。

2,5,8有什么联系吗?在以5为中心的子串中,不但包括了2、5,而且2,5还是对称的。那么3,7对称;1,9对称,321和789就完全相同了。不用从头开始计算,先让r[8]=2,可是即使之前最远的边界,也没有覆盖10,这时候循环判断一下就行。r[10]!=r[6];break;于是r[8]就求完了。不是说DP吗?能否只判断一次就求出答案?这是有条件的。比如要求b(6)

可以看到他的另一半b(4)  在串内,就先让r[6]=2。这时,发现89也在求得的串内,也就是和21完全一样。既然以b(4)为中心都不能和2,1变成一家人,b(6)也别想追求8.9了,洗洗睡吧。判断结束,r[6]=2。 还有一种情况没说到,就是f在当前判断点左边怎么办?比如求c(10)。

没人帮你,你就自力更生吧。暴力判断一下就行。结果:ch[8]!=ch[12];r[10]=2.完。

manacher算法大致思想就是这样,主要涉及上面3种情况。顺便说一句,在求c(10)的时候,f=10,k=5或者k=10是判断时有没有加‘=’的区别。建议在f相等时保留更长的区间(就是除非f更大,否则k不变),这样可能得到更大的初始值。实际操作时影响应该不大。

 

//2019-8-12 Galaxy更新:

看到了吗?模板代码诶:https://www.tongli.ink/study/manachar/

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