字符串的最长重复子串(转)

给定一个字符串，输出最长的重复子串

举例：ask not what your country can do for you,but what youcan do for your country

最长的重复子串：can do for you

思路：使用后缀数组解决

分析：

1、由于要求最长公共子序列，则需要找到字符串的所有子串，即通过产生字符串的后缀数组实现。

2、由于要求最长的重复子串，则需要对所有子串进行排序，这样可以把相同的字符串排在一起。

3、比较相邻字符串，找出两个子串中，相同的字符的个数。

注意，对于一个子串，一个与其重复最多的字符串肯定是紧挨着自己的两个字符串。

步骤：

      1、对待处理的字符串产生后缀数组

      2、对后缀数组排序

      3、依次检测相邻两个后缀的公共长度

      4、取出最大公共长度的前缀

举例：输入字符串 banana

1、字符串产生的后缀数组：
    a[0]:banana
    a[1]:anana
    a[2]:nana
    a[3]:ana
    a[4]:na
    a[5]:a

2、对后缀数组进行快速排序，以将后缀相近的（变位词）子串集中在一起

    a[0]:a
    a[1]:ana
    a[2]:anana
    a[3]:banana
    a[4]:na
    a[5]:nana

之后可以依次检测相邻两个后缀的公共长度并取出最大公共的前缀

代码：

 1 /*给定出一个字符串，输出最长的重复子字符串*/  
 2 #include <iostream>  
 3 #include <algorithm>  
 4 #include <string>  
 5 using namespace std;  
 6 const int MaxCharNum = 5000000;  
 7   
 8 bool StrCmp(char* str1,char* str2);  
 9 void GenSuffixArray(char* str,char* suffixStr[]);  
10 int ComStrLen(char* str1,char* str2);  
11 void GenMaxReStr(char* str);   
12   
13 int main()  
14 {  
15     char str[MaxCharNum];  
16     cin.getline(str,MaxCharNum);//遇到回车结束  
17     GenMaxReStr(str);  
18     system("pause");  
19     return 1;  
20 }  
21   
22 void GenMaxReStr(char* str)  
23 {  
24     int len = strlen(str);  
25     int comReStrLen = 0;  
26     int maxLoc = 0;  
27     int maxLen = 0;  
28     char* suffixStr[MaxCharNum];  
29     GenSuffixArray(str,suffixStr);//产生后缀数组  
30     //对后缀数组进行排序  
31     sort(suffixStr,suffixStr+len,StrCmp);  
32   
33     //统计相邻单词中相同的字符数，并输出结果  
34     for (int i = 0;i < len-1;i++ )  
35     {  
36         comReStrLen =  ComStrLen(suffixStr[i],suffixStr[i+1]);  
37         if (comReStrLen > maxLen)  
38         {  
39             maxLoc = i;  
40             maxLen = comReStrLen;  
41         }  
42     }  
43     //输出结果  
44     for (int i = 0;i < maxLen;i++)  
45     {  
46         cout<<suffixStr[maxLoc][i];  
47     }  
48     cout<<endl;  
49 }  
50 /*为字符串产生其后缀数组，并存放到数组suffixStr中*/  
51 void GenSuffixArray(char* str,char* suffixStr[])  
52 {  
53     int len = strlen(str);  
54     for (int i = 0;i < len;i++)  
55     {  
56         suffixStr[i] = &str[i];  
57     }  
58 }  
59 /*返回str1和str2的共同前缀的长度*/  
60 int ComStrLen(char* str1,char* str2)  
61 {  
62     int comLen = 0;  
63     while(*str1 && *str2)  
64     {  
65         if (*str1 == *str2)  
66         {  
67             comLen++;  
68         }  
69         str1++;  
70         str2++;  
71     }  
72     return comLen;  
73 }  
74   
75 //字符串升序排序  
76 bool StrCmp(char* str1,char* str2)  
77 {  
78     if (strcmp(str1,str2) >=0 )  
79     {  
80         return false;  
81     }  
82     return true;  
83 }  
84

  

ask not what your country can do for you,but what you can do for your country

输出：can do for you

时间复杂度分析：产生后缀数组-时间复杂度O(N)、对后缀数组排序是O(N*NlogN)，第一个N表示字符串的比较，后面NlogN使用快排排序。依次检测相邻两个后缀的公共长度-时间复杂度O(N*N)、取出最大公共长度的前缀-时间复杂度O(N)。

总的时间复杂度是O(N*NlogN)

这里使用系统函数sort和strcmp生成有序的后缀数组，他们没有充分的利用数组重复的特性

我们可以使用倍增算法高效的产生排好序的后缀数组，从而提高效率