Manacher,人称马拉车。是用来查找一个字符串的最长回文子串的线性算法。
对于一个子串长度有可能是偶数也可能是奇数。为了实现简单与准确,对原串更改。如 ababca
为 $#a#b#a#b#c#a#
,令新串为
。
定义 为以 为对称中心的最长回文半径。刚刚栗子的 为
$ # a # b # a # b # c # a #
1 1 2 1 4 1 4 1 2 1 2 1 2 1
可以发现:非字母字符对应的 为奇数,字母字符对应的 为偶数。在新串中,因为有其它的字符,所以以 为中心的最长回文子串长度为 。那么初始化是简单明了的。
void init(){
str[1] = '$'; str[2] = '#';
for (int i = 1; i <= n; i++) str[i * 2 + 1] = s[i], str[i * 2 + 2] = '#';
n = (n + 1) * 2 + 1;
}
难点在构造 ,从左到右构造 数组。令 为以 为中心的最长回文子串的右边界,有 。对于当前的 ,如果有 ,那么 。
略证:令 为 ,那么 。有 ,故根据中点公式知 为 与 的中点。
如下图,对于取 的情况为 与 那一段相等。那么 的那一段能更长吗?不能的,因为如果更长,意味着 了。如果成立,有 与 匹配 的点相同,进而有蓝线的成立关系,蓝线成立则与 已经求出矛盾。
刚才讨论的情况是 在 的覆盖范围的,若超出,那么不满足限定 与 那一段相等。如下图,根据 是 与 的中点,可知 最短也是 ,那么可能更大即为 扩展到 往右呢?不能的,因为若想让蓝线成立,那么有绿线成立,进而有橙线成立,而橙线成立超出了以 为对称中心 的 的边界而矛盾。
综上所述。 ,并随时更新 与 。
void manacher(){
int mx = 0, id = 0;
for (int i = 2; i <= n; i++){
if (i < mx) p[i] = min(p[id * 2 - i], mx - i);
else p[i] = 1;
for (; str[i + p[i]] == str[i - p[i]]; p[i]++)
if (p[i] + i > mx) id = i, mx = p[i] + i;
}
}
马拉车还可用于 hash,所以不一定是字母回文,还可能是数字回文。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define re register
#define F first
#define S second
typedef long long ll;
typedef pair<int, int> P;
const int N = 3e7 + 1e6 + 5;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
int read() {
int x = 0, f = 0; char ch = 0;
while (!isdigit(ch)) f |= ch == '-', ch = getchar();
while (isdigit(ch)) x = (x << 3) + (x << 1) + (ch ^ 48), ch = getchar();
return f ? -x : x;
}
int n, p[N];
char s[N], str[(N << 1) + 100];
void init(){
str[0] = '$'; str[1] = '#';
for (int i = 0; i < n; i++) str[(i << 1) + 2] = s[i], str[(i << 1) + 3] = '#';
n = (n << 1) + 2;
}
void manacher(){
int mx = 0, id = 0;
for (int i = 1; i < n; i++){
if (i < mx) p[i] = min(p[(id << 1) - i], mx - i);
else p[i] = 1;
for (; str[i + p[i]] == str[i - p[i]]; p[i]++)
if (p[i] + i > mx) id = i, mx = p[i] + i;
}
}
int main(){
scanf("%s", s); n = strlen(s);
init(); manacher();
int ans = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) ans = max(ans, p[i]);
printf("%d\n", ans - 1);
return 0;
}