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
// 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 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# 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 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
// 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 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# 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 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
// 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 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# 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 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
// 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 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# 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 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