LeetCode-Python-1392. 最长快乐前缀(暴力法 + 字符串hash)

「快乐前缀」是在原字符串中既是 非空 前缀也是后缀(不包括原字符串自身)的字符串。

给你一个字符串 s,请你返回它的 最长快乐前缀。

如果不存在满足题意的前缀,则返回一个空字符串。

示例 1:

输入:s = "level"
输出:"l"
解释:不包括 s 自己,一共有 4 个前缀("l", "le", "lev", "leve")和 4 个后缀("l", "el", "vel", "evel")。最长的既是前缀也是后缀的字符串是 "l" 。
示例 2:

输入:s = "ababab"
输出:"abab"
解释:"abab" 是最长的既是前缀也是后缀的字符串。题目允许前后缀在原字符串中重叠。
示例 3:

输入:s = "leetcodeleet"
输出:"leet"
示例 4:

输入:s = "a"
输出:""
 

提示:

1 <= s.length <= 10^5
s 只含有小写英文字母

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-happy-prefix
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第一种思路:

暴力解来一发试一哈,居然能过!

时间复杂度:O(N^2)

空间复杂度:O(N)

class Solution(object):
    def longestPrefix(self, s):
        """
        :type s: str
        :rtype: str
        """
        res = ""
        for i in range(len(s) -1, -1, -1):
            if s[:i] == s[-i:]:
                res = s[:i]
                break
        return res if res != s else ""

第二种思路:

上字符串hash的算法,

把每一个字符串转换为P进制下的一个数字,再将得到数字对M取模来计算一个hash值,

通过适当的P、M取值尽可能让每一个字符串和hash值一一对应,这样每次比较数字就可以在O(1)的时间里知道字串是否相同。

在此取 P = 131, M = 10 ** 9 + 7。

1. 为了计算prefix的值,

已知 s[: i] 的hash值为 h(i), 则 s[: i + 1]的hash值为, h(i + 1) = (h(i)  * P + s[ i ]) % M,

类似于十进制中的,当前数为56,要在最右边新加一个3,得到的结果为 (56 * 10 + 3) % 10 = 563。

2. 为了计算suffix的值,则需要额外一个变量 multiple 来记录新的最高位的 base 的倍数

suffix_new = (新的字母 * multiple + suffix_old) % M,

类似于十进制中的,当前数为34, 要在最左边新加一个2, 已知新的2对应百位,

所以得到的结果为 (2 * 100 + 34) % 10 = 234

时间复杂度:O(N)

空间复杂度:O(1)

class Solution(object):
    def longestPrefix(self, s):
        """
        :type s: str
        :rtype: str
        """
        base = 131
        mod = 10 ** 9 + 7
        res = ""
        prefix, suffix = 0, 0
        multiple = 1
        for i in range(len(s) - 1):
            prefix = (prefix * base + ord(s[i])) % mod 
            suffix = (ord(s[-(i + 1)]) * multiple + suffix) % mod 
            if prefix == suffix:
                res = s[:i + 1]
            
            multiple = multiple * base % mod

        return res
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