后缀数组的 Java 实现180

概述

后缀数组是一种数据结构，它存储一个字符串的所有后缀，并按字典序排序。它在字符串处理算法中广泛应用，例如模式匹配、最长公共子串查找和文本压缩。

后缀数组的构建

构建后缀数组的最常见算法是 Ukkonen 算法。该算法基于一个名为 Suffix Tree 的数据结构，该数据结构以树的形式存储字符串的所有后缀。构建后缀树的过程是一个递归过程，如下所示：```java
public class SuffixTree {
private Node root;
public SuffixTree(String s) {
root = new Node();
for (int i = 0; i < (); i++) {
insert((i));
}
}
private void insert(String s) {
Node current = root;
for (char c : ()) {
if (!(c)) {
(c, new Node());
}
current = (c);
}
}
public class Node {
Map children = new HashMap();
}
}
```

一旦构建了后缀树，就可以从后缀树中提取后缀数组。后缀数组是一个整数数组，其中每个元素对应于一个后缀在字符串中的起始位置。```java
public int[] buildSuffixArray(String s) {
SuffixTree tree = new SuffixTree(s);
int[] suffixArray = new int[() + 1];
buildSuffixArray(, suffixArray, 0);
return suffixArray;
}
private void buildSuffixArray(Node node, int[] suffixArray, int index) {
if (()) {
suffixArray[index] = ;
} else {
for ( child : ()) {
buildSuffixArray((), suffixArray, index++);
}
}
}
```

后缀数组的应用

后缀数组在各种字符串处理算法中都有应用，包括：*

模式匹配：后缀数组可以通过二分查找快速找到模式在字符串中出现的位置。*

最长公共子串查找：后缀数组可以用来查找两个字符串中最长的公共子串。*

文本压缩：后缀数组可以用来构建 Lempel-Ziv-Welch (LZW) 压缩算法。

Java 中的后缀数组

在 Java 中，没有标准的后缀数组实现。但是，有许多第三方库提供了后缀数组实现，例如：*

SuffixArrays：一个纯 Java 实现，基于 Ukkonen 算法。*

jsuffixarrays：一个基于 JNI 的实现，利用 C++ 实现的更高效算法。

示例

以下示例演示了如何在 Java 中使用 SuffixArrays 库构建和使用后缀数组：```java
import ;
public class SuffixArrayExample {
public static void main(String[] args) {
String s = "banana";
SuffixArrays sa = new SuffixArrays(s);
int[] suffixArray = ();
// 打印后缀数组
for (int suffix : suffixArray) {
(suffix + " ");
}
();
// 查找模式 "ana" 在字符串中的位置
int index = ("ana");
("模式 ana 在字符串中出现的位置：" + index);
}
}
```