LeetCode算法解题:最长回文子串与单调栈应用
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更新于2024-08-03
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"这个资源主要涵盖了LeetCode中的算法问题,特别是关于字符串处理的题目,包括最长回文子串的Manacher算法和使用单调栈去除重复字母的解决方案。"
在LeetCode的十月挑战中,我们可以看到两个关键的算法知识点:
### 1. Manacher(马拉车)算法 - 最长回文子串
Manacher算法是一种用于查找给定字符串中最长回文子串的高效方法。传统的暴力解法时间复杂度为O(n^2),而Manacher算法通过利用回文串的对称性将时间复杂度降低到了O(n)。在给出的Java代码中,我们看到以下步骤:
- 首先,将原始字符串`s`两边添加特殊字符`#`,形成新的字符串`s1`,目的是为了处理奇数长度和偶数长度的回文子串。
- 初始化一个数组`d1`,用于存储以每个位置为中心的回文子串的半径。
- 使用两个变量`l`和`r`来维护当前已知的最右侧回文子串的左右边界。
- 通过迭代更新`d1`数组,同时更新最大回文子串的长度`ans`和其起始位置`rem`。
- 在每次迭代中,判断当前位置`i`是否在已知的回文子串范围内,如果是,则可以利用已有的信息快速扩大回文子串的半径。
- 如果更新后的回文子串半径超过了已知的最大回文子串,就更新`ans`和`rem`,并可能需要调整`l`和`r`的值。
- 最后,根据`rem`和`d1[rem]`从`s1`中提取出最长回文子串。
### 2. 单调栈 - 去除重复字母
单调栈通常用于处理与单调性相关的序列问题。在这个问题中,目标是移除字符串中的重复字符,同时保持字典序最小。单调栈的应用步骤如下:
- 初始化一个空栈,用于存储字符串中的字符。
- 遍历字符串`s`的每一个字符,如果栈为空或者当前字符不等于栈顶字符:
- 将当前字符压入栈中。
- 否则,即当前字符与栈顶字符相同,需要弹出栈顶字符,直到栈顶字符不等于当前字符为止。
- 遍历结束后,栈中的字符就是去重后的字典序最小的字符串。
例如,在示例1中,输入`s="bcabc"`,单调栈会依次压入`b`, `c`, `a`, `b`,当再次遇到`c`时,由于栈顶的`c`被弹出,最终栈内保留`b`, `a`, `c`,形成去重后的字典序最小的字符串`abc`。
在示例2中,输入`s="cbacdcbc"`,单调栈会处理掉重复的`c`和`b`,最终得到`cbad`。
通过这两个算法,我们可以看到在LeetCode的字符串处理问题中,巧妙地利用数据结构和算法可以显著提高解决问题的效率。在实际编程和面试中,熟练掌握这些技巧对于解决类似问题至关重要。
2021-06-30 上传
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