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后缀数组

后缀数组(Suffix Array)是一种用于字符串排序和字符串相关问题的数据结构。它可以在 O(n log n) 的时间内构建出字符串的后缀数组,其中 n 是字符串的长度。后缀数组可以用于解决很多与字符串相关的问题,如最长公共子串、模式匹配等。

后缀数组的定义很简单:对于一个字符串 S,它的后缀数组 SA 是一个整数数组,其中 SA[i] 表示字符串 S 的后缀的起始位置,使得 S.substring(SA[i]) 是排在第 i 位的后缀。

以下是一个简单的 Java 实现示例,用于构建后缀数组:

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import java.util.Arrays;

class Suffix implements Comparable<Suffix> {
int index;
String suffix;

public Suffix(int index, String suffix) {
this.index = index;
this.suffix = suffix;
}

@Override
public int compareTo(Suffix other) {
return this.suffix.compareTo(other.suffix);
}
}

public class SuffixArray {
public static int[] buildSuffixArray(String text) {
int n = text.length();
Suffix[] suffixes = new Suffix[n];

for (int i = 0; i < n; i++) {
suffixes[i] = new Suffix(i, text.substring(i));
}

Arrays.sort(suffixes);

int[] suffixArray = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
suffixArray[i] = suffixes[i].index;
}

return suffixArray;
}

public static void main(String[] args) {
String text = "banana";
int[] suffixArray = buildSuffixArray(text);

System.out.println("Suffix Array:");
for (int index : suffixArray) {
System.out.println(index + ": " + text.substring(index));
}
}
}

在上面的代码中,我们首先定义了一个 Suffix 类,用于表示后缀及其索引。然后,我们创建了一个 SuffixArray 类,其中的 buildSuffixArray 方法用于构建后缀数组。该方法首先创建一个 Suffix 对象数组,然后使用 Arrays.sort 对后缀数组进行排序,最后将排序后的索引数组返回。

注意,这只是一个简化的后缀数组实现示例。实际上,构建后缀数组有更高效的算法,如倍增算法和 DC3 算法。如果需要处理大规模字符串,建议使用这些更高效的算法。