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Leetcode刷题:459-重复的子字符串

天蓝Sea 2022-04-23 阅读 64
leetcode

解题思路

1.题目描述

给定一个非空的字符串 s ,检查是否可以通过由它的一个子串重复多次构成。
示例1

示例2:

2.题目分析

2.1 暴力枚举

假设有字符串fStr,它是由短字符串sStr重复组成的,而且fStr的长度为NsStr的长度为n,那么就有以下等式成立。同理如果下面的规律满足则必然是由sStr重复而构成fStr。所以下面的条件是是否是重复子串构成的充要条件。

以下图中的以子串"abc"重复构成的字符串为例,子串"abc"长度为3,字符串长度为9,所以有9%3==0,并且在不越界的情况下对于每个str[i]总有str[i]==str[i+3]。所以我们便可以根据这个规律进行枚举解题。
在这里插入图片描述

具体解题思路如下,我们首先从小到大假设出所有的可能组成字符串的子串的长度,然后通过上面的规律依次进行条件判断,如果是成立的,那么字符串就是由这个循环子串组成的,否则判断下一个长度的子串,直到长度不能满足构成重复的条件(也就是说子串长度最大为字符串的1/2)。

2.2 KMP算法解题

本题其实还是一个字符串匹配的问题。如果一个长度为len的字符串是由重复子串构成的,那么那么我们就可以得出重复子串的长度等于len-(next[len-1]+1)。还是看下面的一个字符串,其next[8]=5,我们可以计算出子串长度为9-(next[8]+1)=3
在这里插入图片描述

2.3 使用库函数

我们假设母串Str是由子串s重复N次而成, 则 Str+Str则有子串s重复2N次, 那么现在有: Str=N*sStr+Str=2N*s, 其中N>=2。 如果条件成立, Str+Str掐头去尾会破坏2个sStr+Str中还包含2*(N-1)s, 又因为N>=2, 因此 Str去掉首尾两个元素的(Str+Str)中必会出现一次以上。

也就是说,对于字符串Str+Str而言,我们去掉首元素进行查找Str的话,其查找的下标返回值必然会在原本的Str+Str的前半部分。如下图所示
在这里插入图片描述

3.题目解答

3.1 穷举法

bool repeatedSubstringPattern(string s) {
        int len = s.size();
        //枚举子串的长度
        for(int i=1;i<=len/2;i++){
            bool flag = true;
            //可以整除说明满足重复的前提
            if(len % i==0){
                for(int j=i;j<len;j++){
                    //如果是重复子串则必会循环
                    if(s[j]!=s[j-i]){
                     flag = false;
                     break;
                    }
                }
                if(flag) return true;
            }
        }
        return false;
    }

3.2 利用KMP算法解题

class Solution {
public:
    //求next数组
    void getNext(int *next,const string &s){
            next[0]=0;
            int j=0;
            int len = s.size();
            for(int i=1;i<len;i++){
                while(j>0 && s[i]!=s[j]){
                    j=next[j-1];
                }
                if(s[i]==s[j]) j++;
                next[i]=j;
            }
        }
    //将问题转换为一般的求字符串匹配问题
    bool repeatedSubstringPattern(string s) {
        if(s.size()==0) return false;
        int len = s.size();
        int next[len];
        getNext(next,s);
        //
        if(next[len-1]!=0 && len%(len-next[len-1])==0){
            return true;
        }
        return false;

    }
};

3.3 库函数

bool repeatedSubstringPattern(string s) {
        return (s+s).find(s,1)!= s.size();
    }
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