我需要在字符串中找到最长的序列,并注意该序列必须重复三次或更多次。因此,例如,如果我的字符串是:
fdwaw4helloworldvcdv1c3xcv3xcz1sda21f2sd1ahelloworldgafgfa4564534321fadghelloworld
那么我希望返回值“ helloworld ”。
我知道实现这一点的几种方法,但我面临的问题是实际的字符串大得离谱,所以我真的在寻找一种可以及时完成的方法。
这个问题是最长重复子串问题的一个变体,并且有一个使用后缀树的 O(n) 时间算法来解决它。这个想法(正如维基百科所建议的)是构建一个后缀树(时间 O(n)),用后代的数量(时间 O(n) 使用 DFS)注释树中的所有节点,然后找到具有至少三个后代的树中最深的节点(使用 DFS 的时间 O(n))。这个整体算法需要时间 O(n)。
也就是说,众所周知,后缀树很难构建,因此在尝试此实现之前,您可能希望找到一个为您实现后缀树的 Python 库。一个快速的谷歌搜索出现了这个库,虽然我不确定这是否是一个好的实现。
另一种选择是将后缀数组与LCP 数组结合使用。您可以遍历 LCP 数组中的相邻元素对,取每对元素中的最小值,然后以这种方式存储您找到的最大数字。这将对应于至少重复三次的最长字符串的长度,然后您可以从那里读取字符串本身。
构建后缀数组有几种简单的算法(Manber-Myers 算法在 O(n log n) 时间内运行,并且编码起来并不难),而 Kasai 的算法在 O(n) 时间内构建 LCP 数组并且相当直接编码。
希望这可以帮助!
使用 defaultdict 从输入字符串中的每个位置开始计算每个子字符串。OP 不清楚是否应该包括重叠匹配,这种蛮力方法包括它们。
from collections import defaultdict
def getsubs(loc, s):
substr = s[loc:]
i = -1
while(substr):
yield substr
substr = s[loc:i]
i -= 1
def longestRepetitiveSubstring(r, minocc=3):
occ = defaultdict(int)
# tally all occurrences of all substrings
for i in range(len(r)):
for sub in getsubs(i,r):
occ[sub] += 1
# filter out all substrings with fewer than minocc occurrences
occ_minocc = [k for k,v in occ.items() if v >= minocc]
if occ_minocc:
maxkey = max(occ_minocc, key=len)
return maxkey, occ[maxkey]
else:
raise ValueError("no repetitions of any substring of '%s' with %d or more occurrences" % (r,minocc))
印刷:
('helloworld', 3)
让我们从头开始,计算频率并在最频繁的元素出现 3 次或更多次时停止。
from collections import Counter
a='fdwaw4helloworldvcdv1c3xcv3xcz1sda21f2sd1ahelloworldgafgfa4564534321fadghelloworld'
times=3
for n in range(1,len(a)/times+1)[::-1]:
substrings=[a[i:i+n] for i in range(len(a)-n+1)]
freqs=Counter(substrings)
if freqs.most_common(1)[0][1]>=3:
seq=freqs.most_common(1)[0][0]
break
print "sequence '%s' of length %s occurs %s or more times"%(seq,n,times)
结果:
>>> sequence 'helloworld' of length 10 occurs 3 or more times
编辑:如果您觉得您正在处理随机输入并且公共子字符串的长度应该很小,那么您最好从小子字符串开始(如果您需要速度)并在找不到任何出现时停止至少3次:
from collections import Counter
a='fdwaw4helloworldvcdv1c3xcv3xcz1sda21f2sd1ahelloworldgafgfa4564534321fadghelloworld'
times=3
for n in range(1,len(a)/times+1):
substrings=[a[i:i+n] for i in range(len(a)-n+1)]
freqs=Counter(substrings)
if freqs.most_common(1)[0][1]<3:
n-=1
break
else:
seq=freqs.most_common(1)[0][0]
print "sequence '%s' of length %s occurs %s or more times"%(seq,n,times)
结果与上面相同。
想到的第一个想法是使用逐渐变大的正则表达式进行搜索:
import re
text = 'fdwaw4helloworldvcdv1c3xcv3xcz1sda21f2sd1ahelloworldgafgfa4564534321fadghelloworld'
largest = ''
i = 1
while 1:
m = re.search("(" + ("\w" * i) + ").*\\1.*\\1", text)
if not m:
break
largest = m.group(1)
i += 1
print largest # helloworld
代码运行成功。时间复杂度似乎至少为 O(n^2)。
如果您反转输入字符串,则将其提供给正则表达式,例如(.+)(?:.*\1){2}
它应该给您最长的字符串重复 3 次。(反向捕获组 1 为答案)
编辑:
我不得不说取消这种方式。这取决于第一场比赛。除非到目前为止针对当前长度与最大长度进行了测试,否则在迭代循环中,正则表达式不适用于此。
from collections import Counter
def Longest(string):
b = []
le = []
for i in set(string):
for j in range(Counter(string)[i]+1):
b.append(i* (j+1))
for i in b:
if i in string:
le.append(i)
return ([s for s in le if len(s)==len(max( le , key = len))])