重复的子字符串

力扣题目链接(opens new window)

给定一个非空的字符串,判断它是否可以由它的一个子串重复多次构成。给定的字符串只含有小写英文字母,并且长度不超过10000。

示例 1:
输入: “abab”
输出: True
解释: 可由子字符串 “ab” 重复两次构成。

示例 2:
输入: “aba”
输出: False

示例 3:
输入: “abcabcabcabc”
输出: True
解释: 可由子字符串 “abc” 重复四次构成。 (或者子字符串 “abcabc” 重复两次构成。)

思路

这又是一道标准的KMP的题目。

如果KMP还不够了解,可以看我的B站:

我们在字符串:KMP算法精讲 (opens new window)里提到了,在一个串中查找是否出现过另一个串,这是KMP的看家本领。

那么寻找重复子串怎么也涉及到KMP算法了呢?

这里就要说一说next数组了,next 数组记录的就是最长相同前后缀( 字符串:KMP算法精讲 (opens new window)这里介绍了什么是前缀,什么是后缀,什么又是最长相同前后缀), 如果 next[len - 1] != -1,则说明字符串有最长相同的前后缀(就是字符串里的前缀子串和后缀子串相同的最长长度)。

最长相等前后缀的长度为:next[len - 1] + 1。(这里的next数组是以统一减一的方式计算的,因此需要+1)

数组长度为:len。

如果len % (len - (next[len - 1] + 1)) == 0 ,则说明 (数组长度-最长相等前后缀的长度) 正好可以被 数组的长度整除,说明有该字符串有重复的子字符串。

数组长度减去最长相同前后缀的长度相当于是第一个周期的长度,也就是一个周期的长度,如果这个周期可以被整除,就说明整个数组就是这个周期的循环。

强烈建议大家把next数组打印出来,看看next数组里的规律,有助于理解KMP算法

如图:

459.重复的子字符串_1

next[len - 1] = 7,next[len - 1] + 1 = 8,8就是此时字符串asdfasdfasdf的最长相同前后缀的长度。

(len - (next[len - 1] + 1)) 也就是: 12(字符串的长度) - 8(最长公共前后缀的长度) = 4, 4正好可以被 12(字符串的长度) 整除,所以说明有重复的子字符串(asdf)。

java代码如下:

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class Solution {
public boolean repeatedSubstringPattern(String s) {
int[] next = new int[s.length()];
// next数组
getNext(next,s);
int a = s.length() - (next[s.length()-1] + 1);
return s.length()%a == 0?true:false;
}
public void getNext(int[] next,String s) {
int j = -1;
next[0] = j;
for(int i=1;i<s.length();i++) {
while(j>=0 && s.charAt(j+1) != s.charAt(i)) {
j = next[j];
}
if(s.charAt(j+1) == s.charAt(i)) {
j++;
}
next[i] = j;
}
}
}