Leetcode 459. 重复的子字符串

题目描述

给定一个非空的字符串,判断它是否可以由它的一个子串重复多次构成。给定的字符串只含有小写英文字母,并且长度不超过10000。

示例 1:

输入: "abab"

输出: True

解释: 可由子字符串 "ab" 重复两次构成。

示例 2:

输入: "aba"

输出: False

示例 3:

输入: "abcabcabcabc"

输出: True

解释: 可由子字符串 "abc" 重复四次构成。 (或者子字符串 "abcabc" 重复两次构成。)

很明显这里所说的子串不包括自身

普通解法

以 s 表示给出的非空字符串,若 s 可由自身的子字符串重复构成,则子字符串长度最少为 1,最长为 len(s)//2

class Solution:
    def repeatedSubstringPattern(self, s: str) -> bool:
        i,l=1,len(s)
        while i<=l//2:
            if l%i==0 and s[:i]*(l//i)==s:
                return True
            i+=1
        return False

简洁解法

class Solution:
    def repeatedSubstringPattern(self, s: str) -> bool:
        return (s+s)[1:-1].find(s) != -1

初次看到这种写法,觉得真是太简洁以至于有点莫名其妙,想了一下才觉得提交人真的很聪明

以 s 表示给出的非空字符串,以 n 表示其子字符串,如果 n 存在,则 n 的长度最小为 1,重复次数最小为 2。

不妨以 len(n) 表示取字符串 n 长度,num(s,n) 表示 s 中 n 重复的次数。

证明若 n 存在,则 (s+s)[1:-1].find(s) != -1

取极限情况,即 len(n) 为 1,num(s,n) 为 2,则 num(s+s,n) 为 4,num(s+s[1:-1],n) 为 2,num(s+s[1:-1],s) 为 1,则有 (s+s)[1:-1].find(s) != -1 成立。

取一般情况,len(n)>1,num(s,n) 为 m(m>=2),则 num(s+s,n) 为 2m,num(s+s[1:-1],n) 为 2m-2,num(s+s[1:-1],s) 为 2-(2/m),因为 m>=2,则有 (s+s)[1:-1].find(s) != -1 成立。

证明若 (s+s)[1:-1].find(s) != -1,则 n 存在

反证法:假设 (s+s)[1:-1].find(s) != -1,且 n 不存在。

若 (s+s)[1:-1].find(s) != -1,以 x 表示 s 尾部匹配 s 头部的字符串长度。

若 len(s)%x==0,则有 s[-x:]==s[:x]==s[x:2*x]...==[-x:],即 s 的重复子字符串为 n:s[:x],即 n 存在;
若 len(s)%x!=0,则令 x=len(s)%x,若 len(s)%x==0,根据上一条推论,存在 n:s[:x],若 len(s)%x!=0,则令 x=len(s)%x,递归执行,极限条件为 x 为 1,即 s 由同一个字符重复构成。因此若 (s+s)[1:-1].find(s) != -1,则 n 存在。

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