代码随想录训练营day09|459.重复的子字符串

古城微笑少年丶 2024-02-22 09:15 30阅读 0赞

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## 前言 ##

代码随想录算法训练营day09

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## 一、459.重复的子字符串 ##

### 1.题目 ###

给定一个非空的字符串 s ，检查是否可以通过由它的一个子串重复多次构成。

示例 1:

输入: s = "abab" 输出: true 解释: 可由子串 "ab" 重复两次构成。

示例 2:

输入: s = "aba" 输出: false

示例 3:

输入: s = "abcabcabcabc" 输出: true 解释: 可由子串 "abc" 重复四次构成。 (或子串 "abcabc" 重复两次构成。)

提示：

matlab

复制代码

`1 <= s.length <= 104 s 由小写英文字母组成`

来源：力扣（LeetCode） 链接：[leetcode.cn/problems/re…][leetcode.cn_problems_re]

### 2.解题思路 ###

1.  方法一：枚举

如果一个长度为 nn 的字符串 ss 可以由它的一个长度为 n′n′ 的子串 s′s′ 重复多次构成，那么：

css

复制代码

`nn 一定是 n′n′ 的倍数； s′s′ 一定是 ss 的前缀； 对于任意的 i∈[n′,n)i∈[n′,n)，有 s[i]=s[i−n′]s[i]=s[i−n′]。`

也就是说，ss 中长度为 n′n′ 的前缀就是 s′s′，并且在这之后的每一个位置上的字符 s\[i\]s\[i\]，都需要与它之前的第 n′n′ 个字符 s\[i−n′\]s\[i−n′\] 相同。

因此，我们可以从小到大枚举 n′n′，并对字符串 ss 进行遍历，进行上述的判断。注意到一个小优化是，因为子串至少需要重复一次，所以 n′n′ 不会大于 nn 的一半，我们只需要在 \[1,n2\]\[1,2n\] 的范围内枚举 n′n′ 即可。

1.  方法二：字符串匹配

我们可以把字符串 ss 写成

复制代码

`s′s′⋯s′s′s′s′⋯s′s′`

的形式，总计 nn′n′n 个 s′s′。但我们如何在不枚举 n′n′ 的情况下，判断 ss 是否能写成上述的形式呢？

如果我们移除字符串 ss 的前 n′n′ 个字符（即一个完整的 s′s′），再将这些字符保持顺序添加到剩余字符串的末尾，那么得到的字符串仍然是 ss。由于 1≤n′<n1≤n′<n，那么如果将两个 ss 连在一起，并移除第一个和最后一个字符，那么得到的字符串一定包含 ss，即 ss 是它的一个子串。

因此我们可以考虑这种方法：我们将两个 ss 连在一起，并移除第一个和最后一个字符。如果 ss 是该字符串的子串，那么 ss 就满足题目要求。

注意到我们证明的是如果 ss 满足题目要求，那么 ss 有这样的性质，而我们使用的方法却是如果 ss 有这样的性质，那么 ss 满足题目要求。因此，只证明了充分性是远远不够的，我们还需要证明必要性。

证明需要使用一些同余运算的小技巧，可以见方法三之后的「正确性证明」部分。这里先假设我们已经完成了证明，这样就可以使用非常简短的代码完成本题。在下面的代码中，我们可以从位置 11 开始查询，并希望查询结果不为位置 nn，这与移除字符串的第一个和最后一个字符是等价的。

### 3.代码实现 ###

方法一：枚举

java

复制代码

`class Solution { public boolean repeatedSubstringPattern(String s) { int n = s.length(); for (int i = 1; i * 2 <= n; ++i) { if (n % i == 0) { boolean match = true; for (int j = i; j < n; ++j) { if (s.charAt(j) != s.charAt(j - i)) { match = false; break; } } if (match) { return true; } } } return false; } }`

方法二：字符串匹配

java

复制代码

`class Solution { public boolean repeatedSubstringPattern(String s) { return (s + s).indexOf(s, 1) != s.length(); } }`

[leetcode.cn_problems_re]: https://link.juejin.cn/?target=https%3A%2F%2Fleetcode.cn%2Fproblems%2Frepeated-substring-pattern