📜  阿龙森的序列(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:12:48.615000             🧑  作者: Mango

阿龙森的序列

阿龙森的序列,也称为重复自动机序列(RAS),是一个无限序列,由以下步骤得到:

  1. 从一个任意的字符串开始,将它复制到末尾,形成一个新的字符串。
  2. 在新字符串中找到所有非空的重叠子串,记录它们的长度,并按照长度从小到大排序。
  3. 将这些长度作为新的序列。

举个例子,从字符串 ababa 开始,按照上述步骤得到的序列如下:

2, 2, 3, 4, 5

阿龙森的序列具有一些有趣的性质,比如它是一个回文序列,且出现的数字都是正整数。此外,阿龙森序列还与自动机理论和文本算法密切相关。

应用

阿龙森序列在计算机科学中有许多应用,包括但不限于以下几个方面:

自动机理论

阿龙森序列与自动机理论密切相关,因为它可以看作是一个有限状态自动机的“扩展”。换句话说,如果将一个字符串看作一个自动机,那么阿龙森序列可以看作是其重复自动机的“状态数”序列。

文本算法

阿龙森序列在文本算法中也很有用,比如可以用于字符串匹配和压缩等方面。例如,在字符串匹配中,可以通过比较模式串的阿龙森序列和文本串的阿龙森序列来判断它们是否匹配。

序列分析

阿龙森序列还可以应用于序列分析领域,比如可以用于比较DNA序列和蛋白质序列,或者用于研究语言和音乐序列等方面。

实现

以下是使用Python实现阿龙森序列的代码:

def aronson_sequence(s):
    # 复制字符串并拼接
    s += s[:-1]
    # 找到所有重叠子串并排序
    substrings = [s[i:j] for i in range(len(s)) for j in range(i+1, len(s)+1)]
    substrings.sort(key=lambda x: len(x))
    # 获取子串长度并返回
    return [len(x) for x in substrings if x != s][-1]

该函数接受一个字符串作为输入,返回该字符串的阿龙森序列。注意,由于序列的长度是无限的,因此我们只返回序列中的一个元素。如果想要得到更长的序列,可以反复调用该函数,并将返回的元素添加到序列中。