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Längster sich wiederholender und nicht überlappender Teilstring

Probieren Sie es bei GfG Practice aus ' title=

Gegeben a Zeichenfolge s Die Aufgabe besteht darin, das zu finden längster sich wiederholender, nicht überlappender Teilstring darin. Mit anderen Worten: finden 2 identische Teilzeichenfolgen von maximale Länge die sich nicht überschneiden. Geben Sie -1 zurück, wenn keine solche Zeichenfolge vorhanden ist.

Notiz:  Mehrfachnennungen sind möglich, wir müssen diese aber zurückgeben Teilzeichenfolge wessen  erstes Vorkommen ist früher.

Beispiele:  



Eingang:  s = 'acdcdcdc'
Ausgabe: „AC/DC“
Erläuterung: Die Zeichenfolge „acdc“ ist die längste Teilzeichenfolge von s, die sich wiederholt, aber nicht überlappt.

Eingang: s = 'geeksforgeeks'
Ausgabe: 'Geeks'
Erläuterung: Der String „geeks“ ist der längste Teilstring von s, der sich wiederholt, aber nicht überlappt.

Inhaltsverzeichnis

Verwendung der Brute-Force-Methode – O(n^3) Zeit und O(n) Raum

Die Idee ist erzeugen alle mögliche Teilzeichenfolgen und prüfen Sie, ob der Teilstring im existiert übrig Zeichenfolge. Wenn Teilzeichenfolge vorhanden ist und es Länge Ist größer als Antwort-Teilzeichenfolge dann setzen Antwort zum aktuellen Teilstring.

C++ 
// 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));

Ausgabe 
geeks

Verwenden von Top-Down-DP (Memoisierung) – O(n^2) Zeit und O(n^2) Raum

Der Ansatz besteht darin, die zu berechnen längstes sich wiederholendes Suffix für alle Präfixe Paare in der Zeichenfolge s . Für Indizes ich Und J Wenn s[i] == s[j] Dann rekursiv berechnen Suffix(i+1 j+1) und eingestellt Suffix(i j) als min(suffix(i+1 j+1) + 1 j - i - 1) Zu Überlappung verhindern . Wenn die Zeichen nicht übereinstimmen Setze Suffix(i j) = 0.

Notiz:

  • Um Überlappungen zu vermeiden, müssen wir sicherstellen, dass die Länge von Suffix ist kleiner als (j-i) in jedem Moment. 
  • Der Maximalwert von Suffix(i j) gibt die Länge des längsten sich wiederholenden Teilstrings an und der Teilstring selbst kann mithilfe der Länge und des Startindex des gemeinsamen Suffixes gefunden werden.
  • Suffix(i j) speichert die Länge des längsten gemeinsamen Suffixes zwischen Indizes ich und j es sicherzustellen überschreitet nicht j - i - 1 um Überschneidungen zu vermeiden.
C++ 
// 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));

Ausgabe 
geeks

Verwenden von Bottom-Up DP (Tabulation) – O(n^2) Zeit und O(n^2) Raum

Die Idee ist Erstellen Sie eine 2D-Matrix von Größe (n+1)*(n+1) und berechnen Sie die längsten sich wiederholenden Suffixe für alle Indizes Paare (i j) iterativ. Wir beginnen mit dem Ende der Zeichenfolge und arbeiten Sie rückwärts, um die Tabelle zu füllen. Für jeden (i j) Wenn s[i] == s[j] wir setzen Suffix[i][j] bis min(suffix[i+1][j+1]+1 j-i-1) um Überschneidungen zu vermeiden; ansonsten Suffix[i][j] = 0.

C++ 
// 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));

Ausgabe 
geeks

Verwendung von platzoptimiertem DP – O(n^2) Zeit und O(n) Raum

Die Idee ist, a zu verwenden einzelnes 1D-Array statt eines 2D-Matrix indem Sie nur die im Auge behalten 'nächste Reihe' Werte, die zur Berechnung erforderlich sind Suffix[i][j]. Da jeder Wert s Suffix[i][j] hängt nur davon ab Suffix[i+1][j+1] In der Zeile darunter können wir die Werte der vorherigen Zeile in einem 1D-Array beibehalten und sie iterativ für jede Zeile aktualisieren.

C++ 
// 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+10);    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));

Ausgabe 
geeks

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