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1.Manacher算法原理与实现
下面介绍Manacher算法的原理与步骤。
首先，Manacher算法提供了一种巧妙地办法，将长度为奇数的回文串和长度为偶数的回文串一起考虑，具体做法是，在原字符串的每个相邻两个字符中间插入一个分隔符，同时在首尾也要添加一个分隔符，分隔符的要求是不在原串中出现，一般情况下可以用#号。下面举一个例子：
（1）Len数组简介与性质
Manacher算法用一个辅助数组Len[i]表示以字符T[i]为中心的最长回文字串的最右字符到T[i]的长度,即半径长度，比如以T[i]为中心的最长回文字串是T[l,r],那么Len[i]=r-i+1。
对于上面的例子，可以得出Len[i]数组为:
Len数组有一个性质，那就是Len[i]-1就是该回文子串在原字符串S中的长度，例如：以中间的 '1' 为中心的回文子串 "#2#2#1#2#2#" 的半径是6，而未添加#号的回文子串为 "22122"，长度是5，为半径减1。
至于证明，首先在转换得到的字符串T中，所有的回文字串的长度都为奇数，那么对于以T[i]为中心的最长回文字串，其长度就为2*Len[i]-1,经过观察可知，T中所有的回文子串，其中分隔符的数量一定比其他字符的数量多1，也就是有Len[i]个分隔符，剩下Len[i]-1个字符来自原字符串，所以该回文串在原字符串中的长度就为Len[i]-1。
有了这个性质，那么原问题就转化为求所有的Len[i]。下面介绍如何在线性时间复杂度内求出所有的Len。
（2）Len数组的计算
首先从左往右依次计算Len[i]，当计算Len[i]时，Len[j] (0<=j<i)已经计算完毕。设P为之前计算中最长回文子串的右端点的最大值，并且设取得这个最大值的中心位置为po，分两种情况：
第一种情况：i<=P
那么找到i相对于po的对称位置，设为j；
①那么如果Len[j]<P-i，如下图：
那么说明以j为中心的回文串一定在以po为中心的回文串的内部，且j和i关于位置po对称，由回文串的定义可知，一个回文串反过来还是一个回文串，所以以i为中心的回文串的长度至少和以j为中心的回文串一样，即Len[i]>=Len[j]。因为Len[j]<P-i,所以说i+Len[j]<P。由对称性可知Len[i]=Len[j]。
②如果Len[j]>=P-i,由对称性，说明以i为中心的回文串可能会延伸到P之外，而大于P的部分我们还没有进行匹配，所以要从P+1位置开始一个一个进行匹配，直到发生失配，从而更新P和对应的po以及Len[i]。
第二种情况: i>P
如果i比P还要大，说明对于中点为i的回文串还一点都没有匹配，这个时候，就只能老老实实地一个一个匹配了，匹配完成后要更新P的位置和对应的po以及Len[i]。
2.时间复杂度分析
Manacher算法的时间复杂度分析和Z算法类似，因为算法只有遇到还没有匹配的位置时才进行匹配，已经匹配过的位置不再进行匹配，所以对于T字符串中的每一个位置，只进行一次匹配，所以Manacher算法的总体时间复杂度为O(n)，其中n为T字符串的长度，由于T的长度事实上是S的两倍，所以时间复杂度依然是线性的。
下面是算法的实现，注意，为了避免更新P的时候导致越界，我们在字符串T的前增加一个特殊字符，比如说‘$’,所以算法中字符串是从1开始的。
const int maxn=1000010;
char str[maxn];//原字符串
char tmp[maxn<<1];//转换后的字符串
int Len[maxn<<1];
//转换原始串
int INIT(char *st)
{
int i,len=strlen(st);
tmp[0]='@';//字符串开头增加一个特殊字符，防止越界
for(i=1;i<=2*len;i+=2)
{
tmp[i]='#';
tmp[i+1]=st[i/2];
}
tmp[2*len+1]='#';
tmp[2*len+2]='$';//字符串结尾加一个字符，防止越界
tmp[2*len+3]=0;
return 2*len+1;//返回转换字符串的长度
}
//Manacher算法计算过程
int MANACHER(char *st,int len)
{
int mx=0,ans=0,po=0;//mx即为当前计算回文串最右边字符的最大值
for(int i=1;i<=len;i++)
{
if(mx>i)
Len[i]=min(mx-i,Len[2*po-i]);//在Len[j]和mx-i中取个小
else
Len[i]=1;//如果i>=mx，要从头开始匹配
while(st[i-Len[i]]==st[i+Len[i]])
Len[i]++;
if(Len[i]+i>mx)//若新计算的回文串右端点位置大于mx，要更新po和mx的值
{
mx=Len[i]+i;
po=i;
}
ans=max(ans,Len[i]);
}
return ans-1;//返回Len[i]中的最大值-1即为原串的最长回文子串额长度
}