求解最长回文子串:马拉车(manacher)算法详解

如题所述

马拉车算法详解

马拉车算法是一种用于解决“求最长回文子串”问题的高效算法,其时间复杂度为线性O。该算法的关键在于减少重复计算,充分利用回文字符串的对称性。

核心思想构建等长数组P:对于给定字符串T,马拉车算法首先会构建一个等长数组P。数组P的每个元素表示对应字符的对称半径。 利用对称性减少计算:通过找到当前字符关于某个已知回文中心的对称字符,并利用该对称字符的P值来推断当前字符的P值,从而减少重复计算。

关键步骤插入’#‘字符:为避免字符串长度不同导致的处理差异,通常在字符串各字符间及两端插入‘#’字符,确保新字符串长度为奇数。 初始化变量:维护两个变量max_id和max_radius,分别记录最大对称半径及其索引。 计算P数组: 对于i <= mx的情况,利用对称性计算P[i]。 对于i > mx的情况,采用中心展开法求得半径。 更新最大回文信息:在计算P数组的过程中,不断更新max_id和max_radius,以记录当前找到的最长回文子串的信息。

算法实现: 具体实现时,需要遍历新构建的字符串,并按照上述步骤计算P数组,同时更新最大回文子串的信息。 最终,可以通过max_id和max_radius以及原字符串来提取最长回文子串。

马拉车算法通过充分利用回文字符串的对称性和减少重复计算,实现了在线性时间内求解最长回文子串的问题。

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