给定两个字符串，找到它们公共的最长前缀回文子串的长度

在本文中，我们深入探讨了字符串操作和回文子串分析领域的一个引人入胜的问题。具体来说，我们将找到两个给定字符串中公共的最长前缀回文子串的长度。我们的解决方案利用了 C、C++、Java 和 Python，这些都是软件开发人员喜爱的强大而通用的编程语言。

理解回文子串

回文子串是指通过重新排列另一个单词或短语的字母而形成的单词或短语，通常使用所有原始字母恰好一次。例如，“listen”和“silent”互为回文子串。

问题陈述

给定两个字符串，我们需要找到这两个字符串中存在的最长前缀回文子串的长度。前缀是字符串从第一个字符开始的子字符串。

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解决方案方法

为了解决这个问题，我们将遵循以下步骤：

  • 初始化 - 为每个字符串初始化一个大小为 26 的整数数组（表示 26 个英文字母）。这些数组将存储字符串前缀中每个字符的频率计数。

  • 频率计数 - 对于字符串前缀中的每个字符，增加数组中对应的索引。

  • 比较 - 比较两个字符串的频率数组。找到每个字符的最小频率，并将这些频率相加。

  • 返回结果 - 该和是最长公共前缀回文子串的长度。

实现

示例

以下是我们问题解决方案的程序：

C C++ Java Python
Open Compiler
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int longestCommonPrefixAnagram(char str1[], char str2[]) {
   int n1 = strlen(str1), n2 = strlen(str2);
   int count1[26] = {0}, count2[26] = {0};
   
   for (int i = 0; i < n1; i++)
      count1[str1[i] - 'a']++;
   for (int i = 0; i < n2; i++)
      count2[str2[i] - 'a']++;
   
   int result = 0;
   for (int i = 0; i < 26; i++)
      result += (count1[i] < count2[i] ? count1[i] : count2[i]);
   
   return result;
}

int main() {
   char str1[] = "abcdef";
   char str2[] = "fedcba";
   
   int result = longestCommonPrefixAnagram(str1, str2);
   printf("Length of longest common prefix anagram: %d\n", result);
   
   return 0;
}

输出

Length of longest common prefix anagram: 6
Open Compiler
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int longestCommonPrefixAnagram(string str1, string str2) {
   int n1 = str1.length(), n2 = str2.length();
   vector<int> count1(26, 0), count2(26, 0);
   
   for (int i = 0; i < n1; i++)
      count1[str1[i] - 'a']++;
   for (int i = 0; i < n2; i++)
      count2[str2[i] - 'a']++;
   
   int result = 0;
   for (int i = 0; i < 26; i++)
      result += min(count1[i], count2[i]);
   
   return result;
}

int main() {
   string str1 = "abcdef";
   string str2 = "fedcba";
   
   int result = longestCommonPrefixAnagram(str1, str2);
   cout << "Length of longest common prefix anagram: " << result << endl;
   
   return 0;
}

输出

Length of longest common prefix anagram: 6
Open Compiler
import java.util.Arrays;

public class Main {
   public static int longestCommonPrefixAnagram(String str1, String str2) {
      int n1 = str1.length();
      int n2 = str2.length();
      int[] count1 = new int[26];
      int[] count2 = new int[26];

      for (int i = 0; i < n1; i++) {
         count1[str1.charAt(i) - 'a']++;
      }

      for (int i = 0; i < n2; i++) {
         count2[str2.charAt(i) - 'a']++;
      }

      int result = 0;
      for (int i = 0; i < 26; i++) {
         result += Math.min(count1[i], count2[i]);
      }

      return result;
   }

   public static void main(String[] args) {
      String str1 = "abcdef";
      String str2 = "fedcba";

      int result = longestCommonPrefixAnagram(str1, str2);
      System.out.println("Length of longest common prefix anagram: " + result);
   }
}

输出

Length of longest common prefix anagram: 6
Open Compiler
def longest_common_prefix_anagram(str1, str2):
   n1 = len(str1)
   n2 = len(str2)
   count1 = [0] * 26
   count2 = [0] * 26

   for i in range(n1):
      count1[ord(str1[i]) - ord('a')] += 1

   for i in range(n2):
      count2[ord(str2[i]) - ord('a')] += 1

   result = 0
   for i in range(26):
      result += min(count1[i], count2[i])

   return result

if __name__ == "__main__":
   str1 = "abcdef"
   str2 = "fedcba"

   result = longest_common_prefix_anagram(str1, str2)
   print("Length of longest common prefix anagram:", result)

输出

Length of longest common prefix anagram: 6

解释

让我们考虑以下字符串：

str1 = "abcdef", str2 = "fedcba"

在计算每个字符的频率后，我们发现两个字符串都包含完全相同的字符（尽管顺序不同）。因此，最长公共前缀回文子串是整个字符串，其长度为 6，这是我们程序的输出。

结论

查找两个字符串中公共的最长前缀回文子串长度的问题是一个有趣的问题，它考验了我们对字符串操作和频率计数的理解。此解决方案说明了如何使用基本的 C、C++、Java 和 Python 编程结构来有效地解决它。

更新于: 2023-10-23

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