LeetCode 题解工作台
最短回文串
给定一个字符串 s ,你可以通过在字符串前面添加字符将其转换为 回文串 。找到并返回可以用这种方式转换的最短回文串。 示例 1: 输入: s = "aacecaaa" 输出: "aaacecaaa" 示例 2: 输入: s = "abcd" 输出: "dcbabcd" 提示: 0 4 s 仅由小写英…
4
题型
6
代码语言
3
相关题
当前训练重点
困难 · string·结合·rolling·哈希
答案摘要
字符串哈希是把一个任意长度的字符串映射成一个非负整数,并且其冲突的概率几乎为 0。字符串哈希用于计算字符串哈希值,快速判断两个字符串是否相等。 取一固定值 BASE,把字符串看作是 BASE 进制数,并分配一个大于 0 的数值,代表每种字符。一般来说,我们分配的数值都远小于 BASE。例如,对于小写字母构成的字符串,可以令 a=1, b=2, ..., z=26。取一固定值 MOD,求出该 BAS…
Interview AiBoxInterview AiBox 实时 AI 助手,陪你讲清 string·结合·rolling·哈希 题型思路
题目描述
给定一个字符串 s,你可以通过在字符串前面添加字符将其转换为回文串。找到并返回可以用这种方式转换的最短回文串。
示例 1:
输入:s = "aacecaaa" 输出:"aaacecaaa"
示例 2:
输入:s = "abcd" 输出:"dcbabcd"
提示:
0 <= s.length <= 5 * 104s仅由小写英文字母组成
解题思路
方法一:字符串哈希
字符串哈希是把一个任意长度的字符串映射成一个非负整数,并且其冲突的概率几乎为 0。字符串哈希用于计算字符串哈希值,快速判断两个字符串是否相等。
取一固定值 BASE,把字符串看作是 BASE 进制数,并分配一个大于 0 的数值,代表每种字符。一般来说,我们分配的数值都远小于 BASE。例如,对于小写字母构成的字符串,可以令 a=1, b=2, ..., z=26。取一固定值 MOD,求出该 BASE 进制对 M 的余数,作为该字符串的 hash 值。
一般来说,取 BASE=131 或者 BASE=13331,此时 hash 值产生的冲突概率极低。只要两个字符串 hash 值相同,我们就认为两个字符串是相等的。通常 MOD 取 2^64,C++ 里,可以直接使用 unsigned long long 类型存储这个 hash 值,在计算时不处理算术溢出问题,产生溢出时相当于自动对 2^64 取模,这样可以避免低效取模运算。
除了在极特殊构造的数据上,上述 hash 算法很难产生冲突,一般情况下上述 hash 算法完全可以出现在题目的标准答案中。我们还可以多取一些恰当的 BASE 和 MOD 的值(例如大质数),多进行几组 hash 运算,当结果都相同时才认为原字符串相等,就更加难以构造出使这个 hash 产生错误的数据。
对于本题,问题等价于找到字符串 s 的最长回文前缀。
记 s 的长度为 n,其最长回文前缀的长度为 m,将 s 的后 n-m 个字符反序并添加到 s 的前面即可构成最短回文串。
class Solution:
def shortestPalindrome(self, s: str) -> str:
base = 131
mod = 10**9 + 7
n = len(s)
prefix = suffix = 0
mul = 1
idx = 0
for i, c in enumerate(s):
prefix = (prefix * base + (ord(c) - ord('a') + 1)) % mod
suffix = (suffix + (ord(c) - ord('a') + 1) * mul) % mod
mul = (mul * base) % mod
if prefix == suffix:
idx = i + 1
return s if idx == n else s[idx:][::-1] + s
复杂度分析
| 指标 | 值 |
|---|---|
| 时间 | O(n) |
| 空间 | O(n) |
面试官常问的追问
外企场景- question_mark
Understanding of rolling hash and string matching techniques.
- question_mark
Ability to implement optimal algorithms for palindrome construction.
- question_mark
Knowledge of the KMP algorithm and its application to string problems.
常见陷阱
外企场景- error
Overcomplicating the solution by brute-forcing palindrome checks for each substring.
- error
Failing to optimize the solution, leading to an O(n^2) time complexity due to repeated comparisons.
- error
Not handling edge cases like an empty string or already palindromic strings efficiently.
进阶变体
外企场景- arrow_right_alt
Shortest palindrome with case-sensitive characters.
- arrow_right_alt
Transforming the string to a palindrome by adding characters at both ends.
- arrow_right_alt
Finding the shortest palindrome by appending characters at the end instead of the front.