【KMP 滚动哈希】1392. 最长快乐前缀

news2024/10/5 19:05:45

本文涉及知识点

KMP 滚动哈希

LeetCode1392. 最长快乐前缀

「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。
提示：
1 <= s.length <= 10⁵
s 只含有小写英文字母

KMP

就是s的最长公共前后缀。时间复杂度: O(n)

代码

核心代码

class KMP
{
public:
	virtual int Find(const string& s, const string& t)
	{
		CalLen(t);	
		m_vSameLen.assign(s.length(), 0);
		for (int i1 = 0, j = 0; i1 < s.length(); )
		{
			for (; (j < t.length()) && (i1 + j < s.length()) && (s[i1 + j] == t[j]); j++);
			//i2 = i1 + j 此时s[i1,i2)和t[0,j)相等 s[i2]和t[j]不存在或相等
			m_vSameLen[i1] = j;
			//t[0,j)的结尾索引是j-1，所以最长公共前缀为m_vLen[j-1]，简写为y 则t[0,y)等于t[j-y,j)等于s[i2-y,i2)
			if (0 == j)
			{
				i1++;
				continue;
			}
			const int i2 = i1 + j;
			j = m_vLen[j - 1];
			i1 = i2 - j;//i2不变
		}

		for (int i = 0; i < m_vSameLen.size(); i++)
		{//多余代码是为了增加可测试性
			if (t.length() == m_vSameLen[i])
			{
				return i;
			}
		}
		return -1;
	}
	vector<int> m_vSameLen;//m_vSame[i]记录 s[i...]和t[0...]最长公共前缀，增加可调试性
	static vector<int> Next(const string& s)
	{// j = vNext[i] 表示s[0,i]的最大公共前后缀是s[0,j]
		const int len = s.length();
		vector<int> vNext(len, -1);
		for (int i = 1; i < len; i++)
		{
			int next = vNext[i - 1];
			while ((-1 != next) && (s[next + 1] != s[i]))
			{
				next = vNext[next];
			}
			vNext[i] = next + (s[next + 1] == s[i]);
		}
		return vNext;
	}
protected:
	void CalLen(const string& str)
	{
		m_vLen.resize(str.length());
		for (int i = 1; i < str.length(); i++)
		{
			int next = m_vLen[i - 1];
			while (str[next] != str[i])
			{
				if (0 == next)
				{
					break;
				}
				next = m_vLen[next-1];
			}
			m_vLen[i] = next + (str[next] == str[i]);
		}
	}
	int m_c;
	vector<int> m_vLen;//m_vLen[i] 表示t[0,i]的最长公共前后缀	
};

class Solution {
public:
	string longestPrefix(string s) {
		auto v = KMP::Next(s);
		const int len = v.back() + 1;
		return s.substr(0, len);
	}
};

测试用例

template<class T1,class T2>
void AssertEx(const T1& t1, const T2& t2)
{
	Assert::AreEqual(t1 , t2);
}

template<class T>
void AssertEx(const vector<T>& v1, const vector<T>& v2)
{
	Assert::AreEqual(v1.size(), v2.size());	
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		Assert::AreEqual(v1[i], v2[i]);
	}
}

template<class T>
void AssertV2(vector<vector<T>> vv1, vector<vector<T>> vv2)
{
	sort(vv1.begin(), vv1.end());
	sort(vv2.begin(), vv2.end());
	Assert::AreEqual(vv1.size(), vv2.size());
	for (int i = 0; i < vv1.size(); i++)
	{
		AssertEx(vv1[i], vv2[i]);
	}
}

namespace UnitTest
{
	string s;
	TEST_CLASS(UnitTest)
	{
	public:
		TEST_METHOD(TestMethod0)
		{
			s = "level";
			auto res = Solution().longestPrefix(s);
			AssertEx(string("l"), res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod1)
		{
			s = "ababab";
			auto res = Solution().longestPrefix(s);
			AssertEx(string("abab"), res);
		}
	};
}

扩展阅读

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