后缀数组求最长重复子串

对于类似从给定的文本中,查找其中最长的重复子字符串的问题,可以采用后缀数组来高效地完成此任务。后缀数组使用文本本身和n个附加指针(与文本数组相应的指针数组)来表示输入文本中的n个字符的每个子字符串。

    首先,如果输入字符串存储在c[0..n-1]中,那么就可以使用类似于下面的代码比较每对子字符串:

    maxlen = -1

    for i = [0, n)

        for j = (i, n)

            if (thislen = comlen(&c[i], &c[j])) > maxlen

                maxlen = thislen

                maxi = i

                maxj = j

    当作为comlen函数参数的两个字符串长度相等时,该函数便返回这个长度值,从第一个字符开始:

    int comlen(char *p, char* q)

        i = 0

        while *p && (*p++ = *q++)

            i++

        return i

    由于该算法查看所有的字符串对,所以它的时间和n的平方成正比。下面便是使用后缀数组的解决办法。

    如果程序至多可以处理MAXN个字符,这些字符被存储在数组c中:

    #define MAXN 5000000

    char c[MAXN], *a[MAXN];

    在读取输入时,首先初始化a,这样,每个元素就都指向输入字符串中的相应字符:

    while (ch = getchar()) != EOF

a[n] = &c[n];

c[n++] = ch;

c[n] = 0 //将数组c中的最后一个元素设为空字符,以终止所有字符串。

这样,元素a[0]指向整个字符串,下一个元素指向以第二个字符开始的数组的后缀,等等。如若输入字符串为"banana",该数组将表示这些后缀:

a[0]:banana

a[1]:anana

a[2]:nana

a[3]:ana

a[4]:na

a[5]:a

由于数组a中的指针分别指向字符串中的每个后缀,所以将数组a命名为"后缀数组"

第二,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

qsort(a, n, sizeof(char*), pstrcmp)

a[0]:a

a[1]:ana

a[2]:anana

a[3]:banana

a[4]:na

a[5]:nana

第三,使用以下comlen函数对数组进行扫描比较邻接元素,以找出最长重复的字符串:

for i = [0, n)

     if comlen(a[i], a[i+1]) > maxlen

         maxlen = comlen(a[i], a[i+1])

         maxi = i

printf("%.*s\n", maxlen, a[maxi])

由于少了内层循环,只是多了一次排序,因此该算法的运行时间为O(n logn).

posted on 2010-08-17 18:41  dyh333  阅读(1796)  评论(5编辑  收藏  举报

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