Найдовший підрядок, що повторюється та не перекривається
Спробуйте на GfG Practice 
Вихід
Вихід
Вихід
Вихід
Враховуючи а рядок s завдання знайти найдовший повторюваний підрядок, що не перекривається в ньому. Іншими словами знайти 2 однакові підрядки з максимальна довжина які не перекриваються. Повертає -1 якщо такий рядок не існує.
Примітка: Можливі кілька відповідей, але ми повинні повернути підрядок чий перший випадок є раніше.
приклади:
введення: s = 'acdcdcdc'
Вихід: "AC/DC"
Пояснення: Рядок 'acdc' є найдовшим підрядком s, який повторюється, але не накладається.введення: s = 'geeksforgeeks'
Вихід: "гіки"
Пояснення: Рядок "geeks" є найдовшим підрядком s, який повторюється, але не накладається.
Зміст
- Використання методу грубої сили - O(n^3) часу та O(n) простору
- Використання DP-донизу (запам’ятовування) – O(n^2) часу та O(n^2) простору
- Використання DP знизу вгору (табуляція) - O(n^2) часу та O(n^2) простору
- Використання оптимізованого простору DP – O(n^2) часу та O(n) простору
Використання методу грубої сили - O(n^3) часу та O(n) простору
C++Ідея полягає в тому, щоб генерувати все можливі підрядки і перевірте, чи існує підрядок у залишилося рядок. Якщо підрядок існує і його довжина є більше потім встановіть підрядок відповіді відповідь до поточного підрядка.
// 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 ));
Вихід
geeks
Використання DP-донизу (запам’ятовування) – O(n^2) часу та O(n^2) простору
Підхід полягає в обчисленні найдовший повторюваний суфікс для всіх префіксів пари в рядок s . Для індексів i і j якщо s[i] == s[j] потім рекурсивно обчислити суфікс (i+1 j+1) і встановити суфікс (i j) як min(суфікс(i+1 j+1) + 1 j - i - 1) до запобігти перекриттю . Якщо символи не збігаються встановити суфікс (i j) = 0.
Примітка:
- Щоб уникнути перекриття, ми повинні переконатися, що довжина суфікс менше ніж (j-i) в будь-який момент.
- Максимальне значення суфікс (i j) надає довжину найдовшого повторюваного підрядка, а сам підрядок можна знайти за довжиною та початковим індексом загального суфікса.
- суфікс (i j) зберігає довжину найдовшого спільного суфікса між індексами i і j її забезпечення не перевищує j - i - 1 щоб уникнути перекриття.
// 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 ));
Вихід
geeks
Використання DP знизу вгору (табуляція) - O(n^2) часу та O(n^2) простору
C++Ідея полягає в тому, щоб створити 2D матрицю з розмір (n+1)*(n+1) і обчислити найдовші повторювані суфікси для всього індексу пари (i j) ітеративно. Ми починаємо з кінець рядка і попрацюйте в зворотному напрямку, щоб заповнити таблицю. Для кожного (i j) якщо s[i] == s[j] ми встановили суфікс[i][j] до min(суфікс[i+1][j+1]+1 j-i-1) щоб уникнути перекриття; інакше суфікс[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 ));
Вихід
geeks
Використання оптимізованого простору DP – O(n^2) часу та O(n) простору
C++Ідея полягає у використанні a єдиний 1D масив замість a 2D матриця відстежуючи лише те наступний рядок значень, необхідних для обчислення суфікс[i][j]. Оскільки кожне значення s uffix[i][j] залежить лише від суфікс[i+1][j+1] у рядку нижче ми можемо підтримувати значення попереднього рядка в 1D-масиві та оновлювати їх ітеративно для кожного рядка.
// 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 ));
Вихід
geeks
Пов'язані статті:
- Найдовший загальний підрядок
