重複しない最長の繰り返し部分文字列
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与えられた 文字列 課題はそれを見つけることです 最長の重複しない部分文字列の繰り返し その中で。言い換えれば、見つけます 2 つの同一の部分文字列 の 最大長さ 重複しないもの。そのような文字列が存在しない場合は、-1 を返します。
注記： 複数の回答が可能ですが、回答を返す必要があります。 部分文字列 だれの 最初の出来事 のほうが早いです。
例:
入力： s = 「acdcdcdc」
出力： 「AC/DC」
説明： 文字列「acdc」は、繰り返されるが重複しない s の最長の部分文字列です。入力： s = 'オタクフォーギーク'
出力： 「オタク」
説明： 文字列「geeks」は、繰り返されるが重複しない s の最長の部分文字列です。
目次
- ブルート フォース手法の使用 - O(n^3) 時間と O(n) 空間
- トップダウン DP（メモ化）の使用 - O(n^2) 時間と O(n^2) スペース
- ボトムアップ DP (表作成) の使用 - O(n^2) 時間と O(n^2) 空間
- スペース最適化 DP の使用 – O(n^2) 時間と O(n) スペース
ブルート フォース手法の使用 - O(n^3) 時間と O(n) 空間
C++アイデアは次のとおりです 生成する すべての 可能な部分文字列 部分文字列が 残り 弦。部分文字列が存在する場合とその 長さ は より大きな 回答部分文字列よりも設定します 答え 現在の部分文字列に。
// C++ program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using recursion #include using namespace std ; string longestSubstring ( string & s ) { int n = s . length (); string ans = '' ; int len = 0 ; int i = 0 j = 0 ; while ( i < n && j < n ) { string curr = s . substr ( i j - i + 1 ); // If substring exists compare its length // with ans if ( s . find ( curr j + 1 ) != string :: npos && j - i + 1 > len ) { len = j - i + 1 ; ans = curr ; } // Otherwise increment i else i ++ ; j ++ ; } return len > 0 ? ans : '-1' ; } int main () { string s = 'geeksforgeeks' ; cout < < longestSubstring ( s ) < < endl ; return 0 ; }
Java // Java program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using recursion class GfG { static String longestSubstring ( String s ) { int n = s . length (); String ans = '' ; int len = 0 ; int i = 0 j = 0 ; while ( i < n && j < n ) { String curr = s . substring ( i j + 1 ); // If substring exists compare its length // with ans if ( s . indexOf ( curr j + 1 ) != - 1 && j - i + 1 > len ) { len = j - i + 1 ; ans = curr ; } // Otherwise increment i else i ++ ; j ++ ; } return len > 0 ? ans : '-1' ; } public static void main ( String [] args ) { String s = 'geeksforgeeks' ; System . out . println ( longestSubstring ( s )); } }
Python # Python program to find longest repeating # and non-overlapping substring # using recursion def longestSubstring ( s ): n = len ( s ) ans = '' lenAns = 0 i j = 0 0 while i < n and j < n : curr = s [ i : j + 1 ] # If substring exists compare its length # with ans if s . find ( curr j + 1 ) != - 1 and j - i + 1 > lenAns : lenAns = j - i + 1 ans = curr # Otherwise increment i else : i += 1 j += 1 if lenAns > 0 : return ans return '-1' if __name__ == '__main__' : s = 'geeksforgeeks' print ( longestSubstring ( s ))
C# // C# program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using recursion using System ; class GfG { static string longestSubstring ( string s ) { int n = s . Length ; string ans = '' ; int len = 0 ; int i = 0 j = 0 ; while ( i < n && j < n ) { string curr = s . Substring ( i j - i + 1 ); // If substring exists compare its length // with ans if ( s . IndexOf ( curr j + 1 ) != - 1 && j - i + 1 > len ) { len = j - i + 1 ; ans = curr ; } // Otherwise increment i else i ++ ; j ++ ; } return len > 0 ? ans : '-1' ; } static void Main ( string [] args ) { string s = 'geeksforgeeks' ; Console . WriteLine ( longestSubstring ( s )); } }
JavaScript // JavaScript program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using recursion function longestSubstring ( s ) { const n = s . length ; let ans = '' ; let len = 0 ; let i = 0 j = 0 ; while ( i < n && j < n ) { const curr = s . substring ( i j + 1 ); // If substring exists compare its length // with ans if ( s . indexOf ( curr j + 1 ) !== - 1 && j - i + 1 > len ) { len = j - i + 1 ; ans = curr ; } // Otherwise increment i else i ++ ; j ++ ; } return len > 0 ? ans : '-1' ; } const s = 'geeksforgeeks' ; console . log ( longestSubstring ( s ));
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トップダウン DP（メモ化）の使用 - O(n^2) 時間と O(n^2) スペース
アプローチは、 すべてのプレフィックスの最長反復サフィックス のペア 文字列 。インデックス用 私 そして j もし s[i] == s[j] それから 再帰的に 計算する サフィックス(i+1 j+1) そしてセット サフィックス(i j) として min(サフィックス(i+1 j+1) + 1 j - i - 1) に 重なりを防ぐ 。文字が一致しない場合 サフィックス(i j) = 0を設定します。
注記：
- 重なりを避けるために、次の長さを確保する必要があります。 接尾辞が (j-i) より小さい いつでも。
- の最大値 サフィックス(i j) は、最長の繰り返し部分文字列の長さを示します。部分文字列自体は、共通サフィックスの長さと開始インデックスを使用して見つけることができます。
- サフィックス(i j) インデックス間の最長の共通サフィックスの長さを格納します 私とj それを確保する j - i - 1 を超えない 重複を避けるため。
// C++ program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using memoization #include using namespace std ; int findSuffix ( int i int j string & s vector < vector < int >> & memo ) { // base case if ( j == s . length ()) return 0 ; // return memoized value if ( memo [ i ][ j ] != -1 ) return memo [ i ][ j ]; // if characters match if ( s [ i ] == s [ j ]) { memo [ i ][ j ] = 1 + min ( findSuffix ( i + 1 j + 1 s memo ) j - i - 1 ); } else { memo [ i ][ j ] = 0 ; } return memo [ i ][ j ]; } string longestSubstring ( string s ) { int n = s . length (); vector < vector < int >> memo ( n vector < int > ( n -1 )); // find length of non-overlapping // substrings for all pairs (ij) for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ ) { for ( int j = i + 1 ; j < n ; j ++ ) { findSuffix ( i j s memo ); } } string ans = '' ; int ansLen = 0 ; // If length of suffix is greater // than ansLen update ans and ansLen for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ ) { for ( int j = i + 1 ; j < n ; j ++ ) { if ( memo [ i ][ j ] > ansLen ) { ansLen = memo [ i ][ j ]; ans = s . substr ( i ansLen ); } } } return ansLen > 0 ? ans : '-1' ; } int main () { string s = 'geeksforgeeks' ; cout < < longestSubstring ( s ) < < endl ; return 0 ; }
Java // Java program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using memoization import java.util.Arrays ; class GfG { static int findSuffix ( int i int j String s int [][] memo ) { // base case if ( j == s . length ()) return 0 ; // return memoized value if ( memo [ i ][ j ] != - 1 ) return memo [ i ][ j ] ; // if characters match if ( s . charAt ( i ) == s . charAt ( j )) { memo [ i ][ j ] = 1 + Math . min ( findSuffix ( i + 1 j + 1 s memo ) j - i - 1 ); } else { memo [ i ][ j ] = 0 ; } return memo [ i ][ j ] ; } static String longestSubstring ( String s ) { int n = s . length (); int [][] memo = new int [ n ][ n ] ; for ( int [] row : memo ) { Arrays . fill ( row - 1 ); } // find length of non-overlapping // substrings for all pairs (i j) for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ ) { for ( int j = i + 1 ; j < n ; j ++ ) { findSuffix ( i j s memo ); } } String ans = '' ; int ansLen = 0 ; // If length of suffix is greater // than ansLen update ans and ansLen for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ ) { for ( int j = i + 1 ; j < n ; j ++ ) { if ( memo [ i ][ j ] > ansLen ) { ansLen = memo [ i ][ j ] ; ans = s . substring ( i i + ansLen ); } } } return ansLen > 0 ? ans : '-1' ; } public static void main ( String [] args ) { String s = 'geeksforgeeks' ; System . out . println ( longestSubstring ( s )); } }
Python # Python program to find longest repeating # and non-overlapping substring # using memoization def findSuffix ( i j s memo ): # base case if j == len ( s ): return 0 # return memoized value if memo [ i ][ j ] != - 1 : return memo [ i ][ j ] # if characters match if s [ i ] == s [ j ]: memo [ i ][ j ] = 1 + min ( findSuffix ( i + 1 j + 1 s memo ) j - i - 1 ) else : memo [ i ][ j ] = 0 return memo [ i ][ j ] def longestSubstring ( s ): n = len ( s ) memo = [[ - 1 ] * n for _ in range ( n )] # find length of non-overlapping # substrings for all pairs (i j) for i in range ( n ): for j in range ( i + 1 n ): findSuffix ( i j s memo ) ans = '' ansLen = 0 # If length of suffix is greater # than ansLen update ans and ansLen for i in range ( n ): for j in range ( i + 1 n ): if memo [ i ][ j ] > ansLen : ansLen = memo [ i ][ j ] ans = s [ i : i + ansLen ] if ansLen > 0 : return ans return '-1' if __name__ == '__main__' : s = 'geeksforgeeks' print ( longestSubstring ( s ))
C# // C# program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using memoization using System ; class GfG { static int findSuffix ( int i int j string s int [ ] memo ) { // base case if ( j == s . Length ) return 0 ; // return memoized value if ( memo [ i j ] != - 1 ) return memo [ i j ]; // if characters match if ( s [ i ] == s [ j ]) { memo [ i j ] = 1 + Math . Min ( findSuffix ( i + 1 j + 1 s memo ) j - i - 1 ); } else { memo [ i j ] = 0 ; } return memo [ i j ]; } static string longestSubstring ( string s ) { int n = s . Length ; int [ ] memo = new int [ n n ]; for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ ) { for ( int j = 0 ; j < n ; j ++ ) { memo [ i j ] = - 1 ; } } // find length of non-overlapping // substrings for all pairs (i j) for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ ) { for ( int j = i + 1 ; j < n ; j ++ ) { findSuffix ( i j s memo ); } } string ans = '' ; int ansLen = 0 ; // If length of suffix is greater // than ansLen update ans and ansLen for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ ) { for ( int j = i + 1 ; j < n ; j ++ ) { if ( memo [ i j ] > ansLen ) { ansLen = memo [ i j ]; ans = s . Substring ( i ansLen ); } } } return ansLen > 0 ? ans : '-1' ; } static void Main ( string [] args ) { string s = 'geeksforgeeks' ; Console . WriteLine ( longestSubstring ( s )); } }
JavaScript // JavaScript program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using memoization function findSuffix ( i j s memo ) { // base case if ( j === s . length ) return 0 ; // return memoized value if ( memo [ i ][ j ] !== - 1 ) return memo [ i ][ j ]; // if characters match if ( s [ i ] === s [ j ]) { memo [ i ][ j ] = 1 + Math . min ( findSuffix ( i + 1 j + 1 s memo ) j - i - 1 ); } else { memo [ i ][ j ] = 0 ; } return memo [ i ][ j ]; } function longestSubstring ( s ) { const n = s . length ; const memo = Array . from ({ length : n } () => Array ( n ). fill ( - 1 )); // find length of non-overlapping // substrings for all pairs (i j) for ( let i = 0 ; i < n ; i ++ ) { for ( let j = i + 1 ; j < n ; j ++ ) { findSuffix ( i j s memo ); } } let ans = '' ; let ansLen = 0 ; // If length of suffix is greater // than ansLen update ans and ansLen for ( let i = 0 ; i < n ; i ++ ) { for ( let j = i + 1 ; j < n ; j ++ ) { if ( memo [ i ][ j ] > ansLen ) { ansLen = memo [ i ][ j ]; ans = s . substring ( i i + ansLen ); } } } return ansLen > 0 ? ans : '-1' ; } const s = 'geeksforgeeks' ; console . log ( longestSubstring ( s ));
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ボトムアップ DP (表作成) の使用 - O(n^2) 時間と O(n^2) 空間
C++アイデアは次のとおりです 2D マトリックスを作成する の サイズ (n+1)*(n+1) すべてのインデックスの最長反復サフィックスを計算します ペア (i j) 繰り返して。から始めます 終わり 文字列を逆算してテーブルを埋めていきます。それぞれについて (i j) もし s[i] == s[j] 私たちが設定しました suffix[i][j] から min(suffix[i+1][j+1]+1 j-i-1) 重複を避けるため。さもないと サフィックス[i][j] = 0。
// C++ program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using tabulation #include using namespace std ; string longestSubstring ( string s ) { int n = s . length (); vector < vector < int >> dp ( n + 1 vector < int > ( n + 1 0 )); string ans = '' ; int ansLen = 0 ; // find length of non-overlapping // substrings for all pairs (ij) for ( int i = n -1 ; i >= 0 ; i -- ) { for ( int j = n -1 ; j > i ; j -- ) { // if characters match set value // and compare with ansLen. if ( s [ i ] == s [ j ]) { dp [ i ][ j ] = 1 + min ( dp [ i + 1 ][ j + 1 ] j - i -1 ); if ( dp [ i ][ j ] >= ansLen ) { ansLen = dp [ i ][ j ]; ans = s . substr ( i ansLen ); } } } } return ansLen > 0 ? ans : '-1' ; } int main () { string s = 'geeksforgeeks' ; cout < < longestSubstring ( s ) < < endl ; return 0 ; }
Java // Java program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using tabulation class GfG { static String longestSubstring ( String s ) { int n = s . length (); int [][] dp = new int [ n + 1 ][ n + 1 ] ; String ans = '' ; int ansLen = 0 ; // find length of non-overlapping // substrings for all pairs (i j) for ( int i = n - 1 ; i >= 0 ; i -- ) { for ( int j = n - 1 ; j > i ; j -- ) { // if characters match set value // and compare with ansLen. if ( s . charAt ( i ) == s . charAt ( j )) { dp [ i ][ j ] = 1 + Math . min ( dp [ i + 1 ][ j + 1 ] j - i - 1 ); if ( dp [ i ][ j ] >= ansLen ) { ansLen = dp [ i ][ j ] ; ans = s . substring ( i i + ansLen ); } } } } return ansLen > 0 ? ans : '-1' ; } public static void main ( String [] args ) { String s = 'geeksforgeeks' ; System . out . println ( longestSubstring ( s )); } }
Python # Python program to find longest repeating # and non-overlapping substring # using tabulation def longestSubstring ( s ): n = len ( s ) dp = [[ 0 ] * ( n + 1 ) for _ in range ( n + 1 )] ans = '' ansLen = 0 # find length of non-overlapping # substrings for all pairs (i j) for i in range ( n - 1 - 1 - 1 ): for j in range ( n - 1 i - 1 ): # if characters match set value # and compare with ansLen. if s [ i ] == s [ j ]: dp [ i ][ j ] = 1 + min ( dp [ i + 1 ][ j + 1 ] j - i - 1 ) if dp [ i ][ j ] >= ansLen : ansLen = dp [ i ][ j ] ans = s [ i : i + ansLen ] return ans if ansLen > 0 else '-1' if __name__ == '__main__' : s = 'geeksforgeeks' print ( longestSubstring ( s ))
C# // C# program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using tabulation using System ; class GfG { static string longestSubstring ( string s ) { int n = s . Length ; int [] dp = new int [ n + 1 n + 1 ]; string ans = '' ; int ansLen = 0 ; // find length of non-overlapping // substrings for all pairs (i j) for ( int i = n - 1 ; i >= 0 ; i -- ) { for ( int j = n - 1 ; j > i ; j -- ) { // if characters match set value // and compare with ansLen. if ( s [ i ] == s [ j ]) { dp [ i j ] = 1 + Math . Min ( dp [ i + 1 j + 1 ] j - i - 1 ); if ( dp [ i j ] >= ansLen ) { ansLen = dp [ i j ]; ans = s . Substring ( i ansLen ); } } } } return ansLen > 0 ? ans : '-1' ; } static void Main ( string [] args ) { string s = 'geeksforgeeks' ; Console . WriteLine ( longestSubstring ( s )); } }
JavaScript // JavaScript program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using tabulation function longestSubstring ( s ) { const n = s . length ; const dp = Array . from ({ length : n + 1 } () => Array ( n + 1 ). fill ( 0 )); let ans = '' ; let ansLen = 0 ; // find length of non-overlapping // substrings for all pairs (i j) for ( let i = n - 1 ; i >= 0 ; i -- ) { for ( let j = n - 1 ; j > i ; j -- ) { // if characters match set value // and compare with ansLen. if ( s [ i ] === s [ j ]) { dp [ i ][ j ] = 1 + Math . min ( dp [ i + 1 ][ j + 1 ] j - i - 1 ); if ( dp [ i ][ j ] >= ansLen ) { ansLen = dp [ i ][ j ]; ans = s . substring ( i i + ansLen ); } } } } return ansLen > 0 ? ans : '-1' ; } const s = 'geeksforgeeks' ; console . log ( longestSubstring ( s ));
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スペース最適化 DP の使用 – O(n^2) 時間と O(n) スペース
C++アイデアは、 単一の 1D 配列 の代わりに 2Dマトリックス のみを追跡することで、 「次の行」 計算に必要な値 サフィックス[i][j]。 それぞれの値は 接尾語[i][j] のみに依存する サフィックス[i+1][j+1] 下の行では、前の行の値を 1D 配列に保持し、行ごとに繰り返し更新できます。
// C++ program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using space optimised #include using namespace std ; string longestSubstring ( string s ) { int n = s . length (); vector < int > dp ( n + 1 0 ); string ans = '' ; int ansLen = 0 ; // find length of non-overlapping // substrings for all pairs (ij) for ( int i = n -1 ; i >= 0 ; i -- ) { for ( int j = i ; j < n ; j ++ ) { // if characters match set value // and compare with ansLen. if ( s [ i ] == s [ j ]) { dp [ j ] = 1 + min ( dp [ j + 1 ] j - i -1 ); if ( dp [ j ] >= ansLen ) { ansLen = dp [ j ]; ans = s . substr ( i ansLen ); } } else dp [ j ] = 0 ; } } return ansLen > 0 ? ans : '-1' ; } int main () { string s = 'geeksforgeeks' ; cout < < longestSubstring ( s ) < < endl ; return 0 ; }
Java // Java program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using space optimised class GfG { static String longestSubstring ( String s ) { int n = s . length (); int [] dp = new int [ n + 1 ] ; String ans = '' ; int ansLen = 0 ; // find length of non-overlapping // substrings for all pairs (i j) for ( int i = n - 1 ; i >= 0 ; i -- ) { for ( int j = i ; j < n ; j ++ ) { // if characters match set value // and compare with ansLen. if ( s . charAt ( i ) == s . charAt ( j )) { dp [ j ] = 1 + Math . min ( dp [ j + 1 ] j - i - 1 ); if ( dp [ j ] >= ansLen ) { ansLen = dp [ j ] ; ans = s . substring ( i i + ansLen ); } } else { dp [ j ] = 0 ; } } } return ansLen > 0 ? ans : '-1' ; } public static void main ( String [] args ) { String s = 'geeksforgeeks' ; System . out . println ( longestSubstring ( s )); } }
Python # Python program to find longest repeating # and non-overlapping substring # using space optimised def longestSubstring ( s ): n = len ( s ) dp = [ 0 ] * ( n + 1 ) ans = '' ansLen = 0 # find length of non-overlapping # substrings for all pairs (i j) for i in range ( n - 1 - 1 - 1 ): for j in range ( i n ): # if characters match set value # and compare with ansLen. if s [ i ] == s [ j ]: dp [ j ] = 1 + min ( dp [ j + 1 ] j - i - 1 ) if dp [ j ] >= ansLen : ansLen = dp [ j ] ans = s [ i : i + ansLen ] else : dp [ j ] = 0 return ans if ansLen > 0 else '-1' if __name__ == '__main__' : s = 'geeksforgeeks' print ( longestSubstring ( s ))
C# // C# program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using space optimised using System ; class GfG { static string longestSubstring ( string s ) { int n = s . Length ; int [] dp = new int [ n + 1 ]; string ans = '' ; int ansLen = 0 ; // find length of non-overlapping // substrings for all pairs (i j) for ( int i = n - 1 ; i >= 0 ; i -- ) { for ( int j = i ; j < n ; j ++ ) { // if characters match set value // and compare with ansLen. if ( s [ i ] == s [ j ]) { dp [ j ] = 1 + Math . Min ( dp [ j + 1 ] j - i - 1 ); if ( dp [ j ] >= ansLen ) { ansLen = dp [ j ]; ans = s . Substring ( i ansLen ); } } else { dp [ j ] = 0 ; } } } return ansLen > 0 ? ans : '-1' ; } static void Main ( string [] args ) { string s = 'geeksforgeeks' ; Console . WriteLine ( longestSubstring ( s )); } }
JavaScript // JavaScript program to find longest repeating // and non-overlapping substring // using space optimised function longestSubstring ( s ) { const n = s . length ; const dp = new Array ( n + 1 ). fill ( 0 ); let ans = '' ; let ansLen = 0 ; // find length of non-overlapping // substrings for all pairs (i j) for ( let i = n - 1 ; i >= 0 ; i -- ) { for ( let j = i ; j < n ; j ++ ) { // if characters match set value // and compare with ansLen. if ( s [ i ] === s [ j ]) { dp [ j ] = 1 + Math . min ( dp [ j + 1 ] j - i - 1 ); if ( dp [ j ] >= ansLen ) { ansLen = dp [ j ]; ans = s . substring ( i i + ansLen ); } } else { dp [ j ] = 0 ; } } } return ansLen > 0 ? ans : '-1' ; } const s = 'geeksforgeeks' ; console . log ( longestSubstring ( s ));
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