マナチャーのアルゴリズム

文字列から最長の回文部分文字列を見つけるには、Manacherのアルゴリズムを使用できます。各文字を選択することにより、左右のポインタを使用して回文があるかどうかを見つけようとします。情報を格納する別の配列があります。その情報から、回文の長さを簡単に見つけることができます。文字ごとに、配列は情報を格納します。文字列全体をトラバースした後、作成された配列から最長のパリンドロームサブシーケンスを見つけることができます。

このアルゴリズムの時間計算量はO（n）です。

入力と出力

Input:
String: “levelup”
Output:
Longest palindrome is: level

アルゴリズム

longestPalindrome(text)

入力- 最長の回文を見つけるためのテキスト

出力- 本文中で最も長い一般的な回文

Begin
   n := text size
   if n = 0, then
      return null string
   n := 2n+1

   define array longPal of size n
   longPal[0] := 0 and longPal[1] := 1
   centerIndex := 1
   rightIndex := 2
   right := 0
   maxPalLength := 0
   maxCenterIndex := 0
   start := -1 and end := -1, diff := -1

   for right := 2 to n-1, do
      left := 2*centerIndex – right
      longPal[right] := 0
      diff := rightIndex – right
      if diff > 0, then
         longPal[right] := minimum(longPal[left], diff)
         while (right + longPal[right]) < n AND (right - longPal[right]) > 0 AND
            (right + longPal[right]+1)mod 2 = 0 OR
            text[(right + longPal[right] + 1)/2] = text[(right - longPal[right]-1)/2], do
            increase longPal[right] by 1
      done

      if longPal[right] > maxPalLength, then
         maxPalLength := longPal[right]
         maxCenterIndex := right
      if (right + longPal[right]) > rightIndex, then
         centerIndex := right
         rightIndex := right + longPal[right]
   done
   start := (maxCenterIndex – maxPalLength)/2
   end := start + maxPalLength – 1

   palindrome = substring of text[start..end]
   return palindrome
End

例

#include<iostream>
using namespace std;

int min(int a, int b) {
   return (a<b)?a:b;
}

string longestPalindrome(string mainString) {
   int n = mainString.size();
   if(n == 0)
      return "";
   n = 2*n + 1; //count the next position
   int longPal[n]; //array to store longest palindrome length
   longPal[0] = 0; longPal[1] = 1;
   int centerIndex = 1;
   int rightIndex = 2;
   int right = 0, left;
   int maxPalLength = 0, maxCenterIndex = 0;
   int start = -1, end = -1, diff = -1;

   for (right = 2; right < n; right++) {
      left  = 2*centerIndex-right; //calculate left position using center and right
      longPal[right] = 0;
      diff = rightIndex - right;

      if(diff > 0)
         longPal[right] = min(longPal[left], diff);
      while ( ((right + longPal[right]) < n && (right - longPal[right]) > 0) &&
         ( ((right + longPal[right] + 1) % 2 == 0) ||
         (mainString[(right + longPal[right] + 1)/2] == mainString[(right - longPal[right] - 1)/2] ))) {
         longPal[right]++;
      }

      if(longPal[right] > maxPalLength) {    //max palindrome length
         maxPalLength = longPal[right];
         axCenterIndex = right;
      }

      if (right + longPal[right] > rightIndex) {
         centerIndex = right;
         rightIndex = right + longPal[right];
      }
   }

   start = (maxCenterIndex - maxPalLength)/2;
   end = start + maxPalLength - 1;
   string palindrome;

   for(int i=start; i<=end; i++)
      palindrome += mainString[i];
      return palindrome;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
   string mainString, palindrome;
   cout << "Enter String:";
   cin >> mainString;
   palindrome = longestPalindrome(mainString);
   cout << "Longest palindrome is: " << palindrome << endl;
}

出力

Enter String: levelup
Longest palindrome is: level